航天飞机 课堂实录:一道简单物理题............

来源:百度文库 编辑:高校问答 时间:2024/05/01 02:31:23
有一长度为S,被分成几个相等部分,在每一部分的末端,质点的加速度增加a/n ,若质点以加速度为a,由这一长度的始端从静止出发,求它通过这段距离后的速度多大?
(详细解答过程)

1+1=2

设每部分末端速度为V1,V2,V3,…Vn
V1的平方-0=2as/n
V2的平方-V1的平方=2as/n+2(a/n)(s/n)
V3的平方-V2的平方=2as/n+2(2a/n)(s/n)
……
Vn的平方-Vn-1的平方=2as/n+2[(n-1)a/n](s/n)
以上各式相加得
Vt的平方=2as+2as[1+2+3+……+(n-1)]/n的平方
Vt=√{2as+2as[1+2+3+……+(n-1)]/n的平方}
=√[2as+(n-1)as/n]

答:它通过这段距离后的速度为√[2as+(n-1)as/n] 。

如果每小段长度是在做匀加速运动,那么这道题大概应这样解:
第一小段:末速度V2的平方-初速度0的平方=2倍距离n分之S乘以加速度a(=2sa/n)
第二小段:末速度V3的平方-初速度V2的平方=距离n分之S乘以加速度(a+a/n)
第三小段:末速度V4的平方-初速度V3的平方=距离n分之S乘以加速度(a+2a/n)
……
第n小段:末速度Vn的平方-初速度Vn的平方=距离n分之S乘以加速度(a+na/n)(加速度就是2a)
以上各式左边之和等于右边之和
左边等于Vn的平方,右边等于2sa/n+2sa(n+1)/n^2+2sa(n+2)/n^2+……+2sa(n+n)/n^2
Vn^2=(2sa/n^2)*(n+n+1+n+2……+2n)
=(2sa/n^2)*[3n(n+1)/2]
=3(n+1)sa/n
最后的速度为根号下3(n+1)sa/n
我对自己的计算并不放心,希望提问者再算算,方法肯定对。