济南近郊自驾游:这个问题问了两遍了,一直没有满意答案。

来源:百度文库 编辑:查人人中国名人网 时间:2024/04/27 19:51:19
三十度的斜面上有三个小物块,分别为正方体、圆柱体、球体。

已知三个物块的质量和体积完全相等,现在忽略它们之间摩擦以及空气阻力等(斜面和桌面的摩擦不忽略),问它们从斜面同一高度滑下时哪个物块先到达底部?为什么?
答案是正方体最快、然后圆柱体、球体……
答案是考虑了滚动,但条件也的确是光滑不计摩擦啊……

“摩擦以及空气阻力忽略”“滑下”...那么接触面和形状没有任何参考价值了,应该是一起落下——按照重心计算的。
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补充:既然如此需要考虑滚动的情况,但是一旦摩擦可以不考虑,那么30度造成的滚动也应该不存在。假定存在,那么:

1.圆柱体围绕旋转轴的质量分布与形状有关,假定非常非常细,那么可以认为质量集中到中心,与没有滚动的正方体一样落下;如果不能忽略,那么比正方体晚而比球体早落下,球体最晚落下;如果圆柱直径与球的直径接近或者更大,那么圆柱体最后落下。

2.理由,转动的时候具有转动带来的动能,“消耗”了部分势能,正方体没有转动,所以最快。而形状之中质量更集中在旋转轴的,“消耗”的势能越小。

支持yaoyunz 的解释,这个问题的条件不足,或不严密。
但是如果确实向他所考虑的那样,问题的答案只能从物体的形状去考虑了,那样,三个物体如果摆放的方式不一样,答案也不一样。如:如果圆柱看做一个实际的木棍,将它的重心放在起跑线上,如果将它的尖断朝前,可能已经伸到底部了。

斜面和桌面的摩擦不忽略球体先到达底部其次圆柱体最后正方体。
因为圆柱体、球体时滚动么擦,正方体是滑动么擦。滚动么擦<滑动么擦。而球的接助面积小滚动么擦最小。

正方体、圆柱体、球体如果可看成质点的话,同时
如果考虑体积的话,圆柱体和同一高度交待不清,没法回答
没有磨擦力是滑动,不会滚动

滑块的重力势能转化为滑块和斜面的动能
与滑块的形状无关

无阻力的情况下,在斜面上滑下可以看成自由落体的特殊情况。

已知正方体、圆柱体、球体三个物块的质量和体积完全相等,忽略空气阻力,问它们从同一高度自由落体时哪个物块先到达地面?

根据你的理想条件下,是一起到达地部的。
你可以根据能量守恒来看啊。