(11分)長為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,另一端系有一個可視為質(zhì)點的質(zhì)量為M的木塊,如圖所示。木塊在AB段與桌面無摩擦,在BE段與桌面的動摩擦因數(shù)為μ,勻質(zhì)繩與桌面的摩擦可忽略。初始時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點時的速度v和μ的值?
(2)若木塊BE段與桌面的動摩擦因數(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μ值,能使木塊從A處放手后,最終停在E處,且不再運(yùn)動?若能,求出該μ值;若不能,簡要說明理由。
(1)(2)木塊將從C點再滑動L最終停在D處(3)見解析
(1)木塊從A處釋放后滑至B點的過程中,由機(jī)械能守恒得

                ①     
則木塊剛滑至B點時的速度          ②     
木塊從A處滑至C點的過程中,由能量關(guān)系得
                        ③     
由③式得                                  ④     
(2)若,設(shè)木塊能從B點再向右滑動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點再滑動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。
這是由于當(dāng)時,若木塊能滑至E點,恰好有,此時繩全部懸于桌邊外,對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點滑行,必須再減小μ值,因而木塊尚未滑至E點時,木塊所受滑動摩擦力已與懸繩拉力相等,此時,再向E點滑行時,懸繩對木塊拉力將大于木塊受到的滑動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點的過程中,系統(tǒng)機(jī)械能守恒,首先規(guī)定零勢面,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)重力勢能的減小量等于動能增加量)求解,若,設(shè)木塊能從B點再向右滑動x最終停止,由能量關(guān)系可知重力勢能的減小量等于克服阻力做功,向右滑動x距離,右端質(zhì)量下降x,設(shè)末狀態(tài)最低點為零勢面計算出高度差可求得重力勢能減小量,再由功能關(guān)系列式求解,最后討論即可
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(12分)如圖所示,在同一豎直平面內(nèi)兩正對著的相同半圓光滑軌道,相隔一定的距離,虛線沿豎直方向,一小球能在其間運(yùn)動。今在最低點與最高點各放一個壓力傳感器,測試小球?qū)壍赖膲毫,并通過計算機(jī)顯示出來。當(dāng)軌道距離變化時,測得兩點壓力差與距離x的圖象如右圖所示。(不計空氣阻力,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B的速度為20 m/s,為使小球能沿光滑軌道運(yùn)動,x的最大值。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(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點相接,導(dǎo)軌半徑為R.一個質(zhì)量為m的物體將彈簧壓縮至A點后由靜止釋放,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)動恰能完成半個圓周運(yùn)動到達(dá)C點.試求:

(1)物體運(yùn)動到B后一瞬間對導(dǎo)軌的壓力;
(2)彈簧開始時的彈性勢能;
(3)若使物體帶上q的正電荷,同時在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,仍要使物體恰能完成BC導(dǎo)軌上的圓周運(yùn)動,則彈簧開始時的彈性勢能至少為多少。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

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

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(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)動經(jīng)C點到達(dá)樓上。圓軌道與傳送帶B點相切,其中OC為圓軌道的半徑且沿豎直方向,O點為圓軌道的圓心。已知傳送帶與貨物間的動摩擦因數(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。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?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

在“驗證機(jī)械能守恒定律” 的實驗中,所用電源的頻率為50HZ,某同學(xué)選擇了一條理想的紙帶,用刻度尺測量時各計數(shù)點位置對應(yīng)刻度尺上的讀數(shù)如圖所示,(圖中O是打點計時器打的第一個點,A、B、C、D是間隔一段所取的點,圖中單位為厘米),根據(jù)實驗并結(jié)合紙帶回答以下問題:(注:4.5.6三題結(jié)果小數(shù)點后面保留兩位)

(1)現(xiàn)有器材是:電磁打點計時器;低壓交流電源;紙帶;帶夾子的重物;刻度尺;天平;導(dǎo)線;鐵架臺。其中該實驗不需要的器材是     ;
(2)實驗時,釋放紙帶與接通電源的合理順序是                      ;
(3)實驗中,要從幾條打上點的紙中挑選第一、二兩點間的距離接近    mm并且點跡清晰的紙帶進(jìn)行測量。
(4)由紙帶計算得重錘下落的加速度為    m/s2;
(5)若重錘質(zhì)量為1kg,則重錘從開始下落到B點時,減少的重力勢能為   J;
(6)若重錘質(zhì)量為1kg,則重錘從開始下落到B點時,重錘的動能為      J。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

在電場強(qiáng)度為E的勻強(qiáng)電場中,有一條與電場線平行的幾何線(如圖甲中虛線所示),幾何線上有兩個靜止的小球A和B(均可視為質(zhì)點),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,對原電場的影響可忽略);B球不帶電,開始時兩球相距為L.某時刻釋放A球,A球在電場力的作用下開始沿直線運(yùn)動,并與B球發(fā)生正對碰撞.設(shè)碰撞中A、B兩球的總動能無損失,且A、B兩球間無電荷轉(zhuǎn)移,不考慮重力及兩球間的萬有引力,不計碰撞時間:求:

(1)從釋放開始,A球經(jīng)過多長時間與B球發(fā)生第一次碰撞?
(2)第一次碰撞后又經(jīng)多長時間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,畫出A球運(yùn)動的v-t圖象(從A球開始運(yùn)動起到A、B兩球第三次碰撞時止).

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

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

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

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

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同步練習(xí)冊答案