问题
填空题
一个物体从光滑斜面的顶端,由静止开始下滑,取斜面底为重力势能的零参考面,当物体恰好下滑到斜面的中点时,物体的动能______重力势能;当物体下滑的时间等于滑到底部的时间的一半时,物体的动能______重力势能.(选填“大于”、“等于”、“小于”)
答案
根据机械能守恒定律,则有当物体恰好下滑到斜面的中点时,动能与重力势能之和等于刚释放的重力势能.
则物体的动能等重力势能.
物体由静止出发从光滑斜面顶端自由滑下,做初速度为零的匀加速直线运动,根据位移时间关系公式,有:
x1=
a(1 2
)2;t 2
x=
at2;1 2
故
=x1 x
;1 4
下滑x1时,重力势能的减小量等于动能的增加量,即下滑x1时,
重力势能为:Ep=mg(
h),动能为:EK=mg(3 4
h);1 4
故重力势能与动能之比为3:1,物体的动能小于重力势能.
故答案为:等于;小于.