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(11分)长为6L、质量为6m的匀质绳,置于特制的水平桌面上,绳的一端悬垂于桌边...

(11分)长为6L、质量为6m的匀质绳,置于特制的水平桌面上,绳的一端悬垂于桌边外,另一端系有一个可视为质点的质量为M的木块,如图所示。木块在AB段与桌面无摩擦,在BE段与桌面的动摩擦因数为μ,匀质绳与桌面的摩擦可忽略。初始时刻用手按住木块使其停在A处,绳处于绷紧状态,AB=BC=CD=DE=L,放手后,木块最终停在C处。桌面距地面高度大于6L。

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(1)求木块刚滑至B点时的速度v和μ的值?

(2)若木块BE段与桌面的动摩擦因数变为6ec8aac122bd4f6e,则木块最终停在何处?

(3)是否存在一个μ值,能使木块从A处放手后,最终停在E处,且不再运动?若能,求出该μ值;若不能,简要说明理由。

 

(1)(2)木块将从C点再滑动L最终停在D处(3)见解析 【解析】(1)木块从A处释放后滑至B点的过程中,由机械能守恒得                  ①      则木块刚滑至B点时的速度           ②      木块从A处滑至C点的过程中,由能量关系得                          ③      由③式得                                    ④      (2)若,设木块能从B点再向右滑动x最终停止,由能量关系得    即                ⑤       将代入⑤式并整理得    解得 (不合题意舍去) 即木块将从C点再滑动L最终停在D处。                (3)不存在符合要求的μ值,即不可能使木块从A处放手后最终停在E处且不再运动。 这是由于当时,若木块能滑至E点,恰好有,此时绳全部悬于桌边外,对木块的拉力恰好也为,而从②式的结果知,要使木块继续向E点滑行,必须再减小μ值,因而木块尚未滑至E点时,木块所受滑动摩擦力已与悬绳拉力相等,此时,再向E点滑行时,悬绳对木块拉力将大于木块受到的滑动摩擦力而使合力向右,木块又重新获得加速度,因此不可能保持静止状态。    木块从A处释放后滑至B点的过程中,系统机械能守恒,首先规定零势面,找到初状态和末状态,由机械能守恒定律列公式(系统重力势能的减小量等于动能增加量)求解,若,设木块能从B点再向右滑动x最终停止,由能量关系可知重力势能的减小量等于克服阻力做功,向右滑动x距离,右端质量下降x,设末状态最低点为零势面计算出高度差可求得重力势能减小量,再由功能关系列式求解,最后讨论即可
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考点分析:
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(10分)如图所示,倾角为30°的光滑斜面的下端有一水平传送带,传送带正以6 m/s的速度运动,运动方向如图所示.一个质量为2 kg的物体(物体可以视为质点),从h=3.2 m高处由静止沿斜面下滑,物体经过A点时,不管是从斜面到传送带还是从传送带到斜面,都不计其动能损失.物体与传送带间的动摩擦因数μ=0.5,物体向左最多能滑到传送带左右两端AB的中点处,则

(1)物体由静止沿斜面下滑到斜面末端需要多少时间?

(2)传送带左右两端AB间的距离l为多少?

(3)上述过程中物体与传送带组成的系统产生的摩擦热为多少?

(4)物体随传送带向右运动,最后沿斜面上滑的最大高度h′为多少?

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如图所示,质量为m的物体,从高h,倾角为θ的光滑斜面顶端由静止开始下滑,最后停在水平面上。已知物体与水平面的动摩擦因数为μ。求:

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(1)   物体滑至斜面底端时的速度大小;

(2)   物体在水平面上滑过的距离。

 

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(2)       水在最高点速度6ec8aac122bd4f6e时,水对桶底的压力。

 

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在用落体法验证机械能守恒定律的实验中:

 ( 1 )所用重锤的质量m=1.0kg,打点计时器所用电源频率50Hz,打下的纸带如右图所示(图中的数据为从起始点O到该点的距离),则 在打B点时,重锤的速度6ec8aac122bd4f6e=_____________m/s,重锤的动能6ec8aac122bd4f6e=___________J,从开始下落到打B点时,重锤的势能减小量6ec8aac122bd4f6e=_________J(取两位有效数字).

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 ( 2 )根据纸带算出各点的速度6ec8aac122bd4f6e,量出下落距离h,则以6ec8aac122bd4f6e为纵轴,以h为横轴,画出的图线应是下图所示中的哪个(       )

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(3)根据实验所得数据6ec8aac122bd4f6e6ec8aac122bd4f6e可以得到的结论是:                           

 

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