Question

【題目】如圖所示，有一條長為L、質(zhì)量為m的均勻金屬鏈條，一半長度在光滑斜面上，斜面傾角為θ，另一半長度沿豎直方向下垂在空中，當(dāng)鏈條從靜止開始釋放后鏈條滑動，以斜面最高點為重力勢能的零點，求：

（1）開始時和鏈條剛好從右側(cè)全部滑出斜面時重力勢能各是多大？

（2）此過程中重力勢能減少了多少？

Answer 1

【答案】（1）－mgL（1＋sin θ） －mgL

（2）mgL（3－sin θ）

【解析】（1）開始時，左邊一半鏈條重力勢能為

Ep1＝－g·sin θ，

右邊一半的重力勢能為Ep2＝－g·，

左右兩部分總的重力勢能為

Ep＝Ep1＋Ep2＝－mgL（1＋sin θ），

最后鏈條從右側(cè)剛好全部滑出時，重力勢能

Ep′＝－mgL．

（2）重力勢能減少了ΔEp減＝Ep－Ep′＝mgL（3－sin θ）．