在光滑的水平桌面上,放置一条长为l的均匀不锈钢链条,链条眼桌子边缘下垂部分的长度为a

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  • 用机械能守恒做.

    设整个链条总质量是M,取桌面处为零势能面

    初态:水平部分质量是(L-a)M / L ,重心在这部分的中间,这部分的重力势能为0;竖直部分的质量是(a*M / L),重心在这部分的中间,该部分的重力势能是 Ep1=-(a*M / L)g*( a / 2)

    即在初态,整个链条的重力势能是 0+Ep1=-(a*M / L)g*( a / 2)

    末态:整个链条刚离开桌面(呈竖直),这时重心在这链条的中间,它的重力势能是Ep2=-Mg*(L / 2)

    设所求的速度是 V ,由机械能守恒 得

    -(a*M / L)g*( a / 2)=-Mg*(L / 2)+(M* V^2 / 2)

    得 V=根号[ g ( L^2-a^2) / L ]

    注:1、由题意知,整个链条刚离开桌面时,还没落到地.

    2、当链条有弯折时,可将它看成由几段直的部分组成,各部分的重力势能之和等于整个链条的重力势能.