高中物理知識在生活中的應用-tft每日頭條

高中物理知識在生活中的應用

教育更新时间:2025-01-20 21:04:18

今天我們繼續來看質心的應用，在這裡，我們需要明确一個特殊情況或者說大家容易自以為是的一個情況那就是質心在機械能的應用中有着特殊的公式，換個說法就是質心，在計算系統所受外力的情況下，和平常的算法沒有何區别，但是在計算機械能的時候還是不同的，這個大家要注意。繼續看兩道例題

如圖所示，

高中物理知識在生活中的應用（高中物理質心的應用）1

長度相同的三根輕質杆構成一個三角形支架，在A處固定質量為2m的小球，B處固定質量為m的小球支架懸挂在o點，可繞過o點并與支架所在平面相垂直的固定轉軸轉動，開始時，oB與水平地面相垂直，放手後開始運動，在不計任何阻力的情況下，下列說法正确的是

①A球到達最低點時速度為零。②A球機械能減少量等于B球機械能增加量。③B球向左擺動所能達到的最高位置應高于A球開始運動的高度。④當支架從左向右擺動時，A球一定能回到起始高度。

方法一，根據機械能守恒定律，我們很容易的就可以判定第二個選項和第四個選項是正确的，那麼，第一個選項和第三個選項就需要好好斟酌一下。那第一個選項來說，當a球到達最高點時，如果速度為零，那麼，b球的速度也為零，畫一個草圖，我們就可以知道此時的機械能大概是多少，或者說我們可以看到初始狀态和結束狀态，a球和b球所組成的系統機械能分别是同一高度下a球的勢能和b球的勢能，顯然，機械能不守恒，所以說a球到達最低點時，速度肯定不為零，所以a球到達最高點時，仍然會向左運動，所以當速度為零的時候，b球所能達到的最高位置應該高于a球開始運動時的高度。

方法二，如果我們把a球和b球看成一個系統，并且令他們的質心為c點如圖所示

高中物理知識在生活中的應用（高中物理質心的應用）2

我們就可以把這個系統看做單擺，很容易得出智鑫應該關于豎直方向對稱，畫一畫草圖，我們大概就可以知道這個擺，最後擺到哪個位置？就很快速的完成了這道題。

我們再來看一道容易犯錯的模型，如圖所示

高中物理知識在生活中的應用（高中物理質心的應用）3

如果ob ba之間是一根輕質繩子，那麼，如果AB一起做勻速園周運動的時候，Ob産生的拉力也很容易通過AB的質心的角速度和半徑，計算出來，但是這裡最容易犯的錯誤是，誤以為此時，質心的動能就是系統AB的動能。這是錯的，這是錯的，這是錯的。請大家記住質心的動能定理是柯尼希定理，即質點系的動能等于質心平動動能與相對質心平動坐标系運動的動能之和。此時，我們最好還是用系統每一個質點的動能，何來計算比較準确，不容易犯錯。

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