你给的答案是有问题的,如果从量纲的角度看,还应该把L给计入。
我就不给出答案了,我给出整个思路给你:
不管问题是什么,我们得首先分析整个儿的受力情况,N表示滑块和小球间的作用力(很粗鲁,N`=-N,我想你懂的,这里就不严格表示这样的相互作用力,这也是我们思考问题的一个方法,尽管这于物理本身无益,但你可以更好的操作你的思路,只要你认识到这点),当然也就垂直于斜面,还有F表示地面对滑块的作用力,Mg,mg两个重力,没了。
我们怎样思考时间?如何引入时间?我们不可能像匀加速的做法,直接F*t,我们可以看到,如果考虑这个运动过程的一个瞬间,就可以出现t的微分量dt,而这时候引入时间是依据冲量定理的,N*sin60*dt=M*du,(mg-N*sin30)*dt=mdvy
这里u是指滑块的速度,vx、vy是指小球沿水平、竖直方向的速度。
我觉得这样就引入时间的一个微分量,只要对整个过程求和,mgdt就可以积分出时间t,到此为止,我们只是找到了时间t隐含在哪些重要的物理量中,虽然我们找出它了,但是还有一步,也是最关键的一步,我们必须知道滑到底后的最终速度都是多少?
这好办,我们知道系统的初始条件一旦给定,我们就可以预测这个系统的发展,同样我们就可以知道最终的速度会是多少,这是牛顿力学的决定论思想,你必须有这样的信心去考虑问题。
求速度?还不容易吗?守恒律!动量守恒、能量守恒,但是我们知道系统的待求物理量有三个(u,vx,vy),两个方程是解不了的,但别忘了小球是沿着斜面走的,也就是说,在滑块参考系里,小球的速度方向沿斜面方向,斜面是60倾角!于是,我们就知道了在滑块参考系中会有vy/(vx+u)=tan 60!!!!加上这个关系式,再配上动量、能量守恒,就可以知道最终的速度,既然如此,那么我们也就解决了t!!!!
回答楼上,当然可以解出来,事实上,这根本不用什么微积分的方法,在高中这叫微元法,非常之容易,只要对整个过程求和就可以得出t。我们的解法根本的不同在于所选取的参考系,我选的是地面的参考系(主要的),楼下选取滑块为参考系,自然而然就要引入惯性力,像这样的解法其实大同小异,而直接在地面参考系去考察,就会显得更有难度点,楼主要学会如何在不同参考系中去分析问题。还有一点楼主要注意的,就是学习物理的方法,物理是需要思辨的,不要边思考边写出那些计算式,这样会使得你失去整体的视角,被细节困扰,对学习物理无益。回答问题也一样,根本不能像楼上那样如此详尽的回答,那样不仅浪费自己的时间,也没起到点拨的作用。