如圖所示,一個線軸質量為m,邊緣輪半徑為R ,中間軸半徑為r,一根細線一端固定在軸上最低點C處,然后在軸上沿順時針方向繞了兩周。線軸放在水平桌面上,它與桌面間的動摩擦因數(shù)為μ。現(xiàn)用水平外力F向左慢慢拉細線的另一端,直到繞在線軸上的細線全部松開,這時線軸的C點又位于最低點,并且C點的位移恰好等于中心軸周長的2倍。求這個過程中產(chǎn)生的熱量是多大?

2πμmg(r+R)    


解析:

假設線軸從起始位置先向右純滾兩周,至C點又位于最低點,繩端松開長度為s1=2πr,而線軸后退距離為s2=2πR,。此過程中線軸與水平桌面間沒有滑動摩擦。

再使線軸沿水平桌面向右平動,在桌面上滑行至題目要求的位置,線軸在桌面上滑行的距離等于s= s1+s2=2π(r+R)。所生的熱量等于滑動摩擦力與相對運動的路程的乘積,即

Q=f·s=2πμmg(r+R)。

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

自制一個加速度計,其構造是:一根輕質桿,下端固定一個小球,上端裝上水平軸O,桿可在豎直平面內左右擺動,用白硬紙作為表面,放在桿擺動的平面上,并有刻度,可以直接讀出加速度的大小和方向。使用時加速度計右端朝汽車前進方向,如圖所示。表面上,刻度線c在經(jīng)過O的豎直線上,則在c處應標上加速度大小的數(shù)值是           m/s2;刻度線b 在bo連線上,且∠boc=30°,則在b處應標上加速度大小數(shù)值是        m/s2。(g取9.8m/s2

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科目:高中物理 來源:2015屆四川省資陽市高一下學期期末考試物理試卷(解析版) 題型:選擇題

如圖所示,兩段長為L的輕質線共同系住一個質量為m的小球,另一端分別固定在等高的A、B兩點,A、B兩點間距也為L。今使小球在豎直面內繞AB水平軸做圓周運動,當小球到達最高點時速率為v,兩段線中的拉力恰好為零,若小球到達最高點時速率為2v,則此時每段線中張力大小為

A.         B.        C.3mg            D.4mg

 

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科目:高中物理 來源:2014屆四川省高一下學期期末考試物理試卷(解析版) 題型:選擇題

如圖所示兩段長為L的輕質線共同系住一個質量為m的小球,另一端分別固定在等高的A、B兩點,A、B兩點間距也為L,今使小球在豎直面內繞AB水平軸做圓周運動,當小球到達最高點時速率為v,兩段線中的拉力恰好為零,若小球到達最高點時速率為2v,則此時每段線中張力大小為(   )

A.    B.       C.      D.

 

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科目:高中物理 來源: 題型:閱讀理解