(11分)長(zhǎng)為6L、質(zhì)量為6m的勻質(zhì)繩,置于特制的水平桌面上,繩的一端懸垂于桌邊外,另一端系有一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量為M的木塊,如圖所示。木塊在AB段與桌面無(wú)摩擦,在BE段與桌面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,勻質(zhì)繩與桌面的摩擦可忽略。初始時(shí)刻用手按住木塊使其停在A處,繩處于繃緊狀態(tài),AB=BC=CD=DE=L,放手后,木塊最終停在C處。桌面距地面高度大于6L。

(1)求木塊剛滑至B點(diǎn)時(shí)的速度v和μ的值?
(2)若木塊BE段與桌面的動(dòng)摩擦因數(shù)變?yōu)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824143900661825.png" style="vertical-align:middle;" />,則木塊最終停在何處?
(3)是否存在一個(gè)μ值,能使木塊從A處放手后,最終停在E處,且不再運(yùn)動(dòng)?若能,求出該μ值;若不能,簡(jiǎn)要說(shuō)明理由。
(1)(2)木塊將從C點(diǎn)再滑動(dòng)L最終停在D處(3)見(jiàn)解析
(1)木塊從A處釋放后滑至B點(diǎn)的過(guò)程中,由機(jī)械能守恒得

                ①     
則木塊剛滑至B點(diǎn)時(shí)的速度          ②     
木塊從A處滑至C點(diǎn)的過(guò)程中,由能量關(guān)系得
                        ③     
由③式得                                  ④     
(2)若,設(shè)木塊能從B點(diǎn)再向右滑動(dòng)x最終停止,由能量關(guān)系得
  即
             ⑤      
代入⑤式并整理得   
解得 (不合題意舍去)
即木塊將從C點(diǎn)再滑動(dòng)L最終停在D處。               
(3)不存在符合要求的μ值,即不可能使木塊從A處放手后最終停在E處且不再運(yùn)動(dòng)。
這是由于當(dāng)時(shí),若木塊能滑至E點(diǎn),恰好有,此時(shí)繩全部懸于桌邊外,對(duì)木塊的拉力恰好也為,而從②式的結(jié)果知,要使木塊繼續(xù)向E點(diǎn)滑行,必須再減小μ值,因而木塊尚未滑至E點(diǎn)時(shí),木塊所受滑動(dòng)摩擦力已與懸繩拉力相等,此時(shí),再向E點(diǎn)滑行時(shí),懸繩對(duì)木塊拉力將大于木塊受到的滑動(dòng)摩擦力而使合力向右,木塊又重新獲得加速度,因此不可能保持靜止?fàn)顟B(tài)。   
木塊從A處釋放后滑至B點(diǎn)的過(guò)程中,系統(tǒng)機(jī)械能守恒,首先規(guī)定零勢(shì)面,找到初狀態(tài)和末狀態(tài),由機(jī)械能守恒定律列公式(系統(tǒng)重力勢(shì)能的減小量等于動(dòng)能增加量)求解,若,設(shè)木塊能從B點(diǎn)再向右滑動(dòng)x最終停止,由能量關(guān)系可知重力勢(shì)能的減小量等于克服阻力做功,向右滑動(dòng)x距離,右端質(zhì)量下降x,設(shè)末狀態(tài)最低點(diǎn)為零勢(shì)面計(jì)算出高度差可求得重力勢(shì)能減小量,再由功能關(guān)系列式求解,最后討論即可
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(12分)如圖所示,在同一豎直平面內(nèi)兩正對(duì)著的相同半圓光滑軌道,相隔一定的距離,虛線(xiàn)沿豎直方向,一小球能在其間運(yùn)動(dòng)。今在最低點(diǎn)與最高點(diǎn)各放一個(gè)壓力傳感器,測(cè)試小球?qū)壍赖膲毫,并通過(guò)計(jì)算機(jī)顯示出來(lái)。當(dāng)軌道距離變化時(shí),測(cè)得兩點(diǎn)壓力差與距離x的圖象如右圖所示。(不計(jì)空氣阻力,g取10m/s2)求:

(1)小球的質(zhì)量;
(2)相同半圓光滑軌道的半徑;
(3)若小球在最低點(diǎn)B的速度為20 m/s,為使小球能沿光滑軌道運(yùn)動(dòng),x的最大值。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(14分)如圖所示,光滑水平面AB與豎直面內(nèi)的光滑半圓形導(dǎo)軌在B點(diǎn)相接,導(dǎo)軌半徑為R.一個(gè)質(zhì)量為m的物體將彈簧壓縮至A點(diǎn)后由靜止釋放,在彈力作用下物體獲得某一向右速度后脫離彈簧,之后向上運(yùn)動(dòng)恰能完成半個(gè)圓周運(yùn)動(dòng)到達(dá)C點(diǎn).試求:

(1)物體運(yùn)動(dòng)到B后一瞬間對(duì)導(dǎo)軌的壓力;
(2)彈簧開(kāi)始時(shí)的彈性勢(shì)能;
(3)若使物體帶上q的正電荷,同時(shí)在BC半圓形導(dǎo)軌區(qū)間內(nèi)加上一水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng),仍要使物體恰能完成BC導(dǎo)軌上的圓周運(yùn)動(dòng),則彈簧開(kāi)始時(shí)的彈性勢(shì)能至少為多少。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,從H高處以v平拋一小球,不計(jì)空氣阻力,當(dāng)小球距地面高度為h時(shí),其動(dòng)能恰好等于其勢(shì)能,則(取地面為參考平面)
A.B.C.D.無(wú)法確定

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(10分)如圖所示,一傳送裝置可將貨物從樓下傳送到樓上,將貨物輕放在傳送帶A端,被加速到B端后貨物將沿著半徑R=0.4m的光滑圓軌道運(yùn)動(dòng)經(jīng)C點(diǎn)到達(dá)樓上。圓軌道與傳送帶B點(diǎn)相切,其中OC為圓軌道的半徑且沿豎直方向,O點(diǎn)為圓軌道的圓心。已知傳送帶與貨物間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.8,傳送帶與水平面夾角θ=37°。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2,貨物可視為質(zhì)點(diǎn)。求:

(1)貨物在傳送帶上的加速度大。
(2)傳送帶AB段 至少要多長(zhǎng)?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律” 的實(shí)驗(yàn)中,所用電源的頻率為50HZ,某同學(xué)選擇了一條理想的紙帶,用刻度尺測(cè)量時(shí)各計(jì)數(shù)點(diǎn)位置對(duì)應(yīng)刻度尺上的讀數(shù)如圖所示,(圖中O是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打的第一個(gè)點(diǎn),A、B、C、D是間隔一段所取的點(diǎn),圖中單位為厘米),根據(jù)實(shí)驗(yàn)并結(jié)合紙帶回答以下問(wèn)題:(注:4.5.6三題結(jié)果小數(shù)點(diǎn)后面保留兩位)

(1)現(xiàn)有器材是:電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器;低壓交流電源;紙帶;帶夾子的重物;刻度尺;天平;導(dǎo)線(xiàn);鐵架臺(tái)。其中該實(shí)驗(yàn)不需要的器材是     ;
(2)實(shí)驗(yàn)時(shí),釋放紙帶與接通電源的合理順序是                      ;
(3)實(shí)驗(yàn)中,要從幾條打上點(diǎn)的紙中挑選第一、二兩點(diǎn)間的距離接近    mm并且點(diǎn)跡清晰的紙帶進(jìn)行測(cè)量。
(4)由紙帶計(jì)算得重錘下落的加速度為    m/s2;
(5)若重錘質(zhì)量為1kg,則重錘從開(kāi)始下落到B點(diǎn)時(shí),減少的重力勢(shì)能為   J;
(6)若重錘質(zhì)量為1kg,則重錘從開(kāi)始下落到B點(diǎn)時(shí),重錘的動(dòng)能為      J。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

在電場(chǎng)強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,有一條與電場(chǎng)線(xiàn)平行的幾何線(xiàn)(如圖甲中虛線(xiàn)所示),幾何線(xiàn)上有兩個(gè)靜止的小球A和B(均可視為質(zhì)點(diǎn)),兩小球的質(zhì)量均為m,A球帶正電,電荷量為q(電荷量很小,對(duì)原電場(chǎng)的影響可忽略);B球不帶電,開(kāi)始時(shí)兩球相距為L(zhǎng).某時(shí)刻釋放A球,A球在電場(chǎng)力的作用下開(kāi)始沿直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),并與B球發(fā)生正對(duì)碰撞.設(shè)碰撞中A、B兩球的總動(dòng)能無(wú)損失,且A、B兩球間無(wú)電荷轉(zhuǎn)移,不考慮重力及兩球間的萬(wàn)有引力,不計(jì)碰撞時(shí)間:求:

(1)從釋放開(kāi)始,A球經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間與B球發(fā)生第一次碰撞?
(2)第一次碰撞后又經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間A球與B球發(fā)生第二次碰撞?
(3)在圖乙給出的坐標(biāo)系中,畫(huà)出A球運(yùn)動(dòng)的v-t圖象(從A球開(kāi)始運(yùn)動(dòng)起到A、B兩球第三次碰撞時(shí)止).

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,mA=2mB不計(jì)摩擦阻力,A物體自H高處由靜止開(kāi)始下落,且B物體始終在水平臺(tái)面上,若以地面為零勢(shì)能面,當(dāng)物體A的動(dòng)能與其勢(shì)能相等時(shí),物體A距地面高度是(   )
A.B.
C.D.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

關(guān)于運(yùn)動(dòng)物體做功和能量變化,下列說(shuō)法正確的是
A.運(yùn)動(dòng)物體重力做正功,重力勢(shì)能增大
B.運(yùn)動(dòng)物體重力做負(fù)功,重力勢(shì)能增大
C.運(yùn)動(dòng)物體合力做正功,動(dòng)能要增大
D.運(yùn)動(dòng)物體動(dòng)能不變,說(shuō)明合外力為0

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案