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如图所示,一轻绳吊着粗细均匀的棒,棒下端离地面高H,上端套着一个细环,棒和环的质...

如图所示,一轻绳吊着粗细均匀的棒,棒下端离地面高H,上端套着一个细环,棒和环的质量均为m,相互间最大静摩擦力等于滑动摩擦力满分5 manfen5.com。断开轻绳,棒和环自由下落。假设棒足够长,与地面发生碰撞时,触地时间极短,无动能损失。棒在整个运动过程中始终保持竖直,空气阻力不计。求:

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(1)棒第一次与地面碰撞弹起上升过程中,环的加速度;

(2)从断开轻绳到棒与地面第二次碰撞的瞬间,棒运动的路程s;

(3)从断开轻绳到棒和环都静止,摩擦力对环及棒做的总功W。

 

见解析 【解析】(1)设棒第一次上升过程中,环的加速度为a环,由牛顿第二定律得: kmg-mg=ma环,解得:a环=(k-1)g,方向竖直向上; (2)设棒第一次落地的速度大小为v1,由机械能守恒得: 解得: 设棒弹起后的加速度为a棒,由牛顿第二定律得:a棒=-(k+1)g 棒第一次弹起的最大高度为: 解得: 棒运动的路程为:s=H+2H1= (3)解法一: 棒第一次弹起经过t1时间,与环达到相同速度v'1 环的速度:v'1=-v1+a环t1 棒的速度:v'1=v1+a棒t1 环的位移: 棒的位移: 环第一次相对棒的位移为:x1=h环1- h棒1= 棒环一起下落至地: 解得: 同理,环第二次相对棒的位移为x2=h环2- h棒2= …… xn= 环相对棒的总位移为:x=x1+x2+……+xn 摩擦力对棒及环做的总功为:W=kmgx= 解法二: 设环相对棒滑动距离为l 根据能量守恒:mgH+mg(H+l)= kmgl 摩擦力对棒及环做的总功为:W= -kmgl 解得:W=  
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考点分析:
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如图所示,长L=1.5 m,高h=0.45 m,质量M=10 kg的长方体木箱,在水平面上向右做直线运动当木箱的速度v0=3.6 m/s时,对木箱施加一个方向水平向左的恒力F=50 N,并同时将一个质量m=l kg的小球轻放在距木箱右端满分5 manfen5.com的P点(小球可视为质点,放在P点时相对于地面的速度为零),经过一段时间,小球脱离木箱落到地面木箱的上表面光滑,木箱与地面的动摩擦因数为0.2,取g=10 m/s2求:

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(1)小球从离开木箱开始至落到地面所用的时间;

(2)小球放到P点后,木箱向右运动的最大位移;

(3)小球落地时木箱的速度为多大

 

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如图所示,可视为质点的A、B两物体置于一静止长纸带上,纸带左端与A、A与B间距均为d =0.5m,两物体与纸带间的动摩擦因数均为满分5 manfen5.com,与地面间的动摩擦因数均为满分5 manfen5.com。现以恒定的加速度a=2m/s2向右水平拉动纸带,重力加速度g= l0m/s2。求:

(1)A物体在纸带上的滑动时间;

(2)在给定的坐标系中定性画出A、B两物体的v-t图象;

(3)两物体A、B停在地面上的距离。

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如图所示,质量为M=2kg,长为L=4m的木板A上放置质量为m=1kg的物体B,平放在光滑桌面上, B位于木板中点处,物体B与A之间的动摩擦因数为μ=0.2,B与A间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力(B可看作质点,重力加速度g取10m/s2)。求:

(1)至少要用多大力拉木板,才能使木板从B下方抽出?

(2)当拉力为8N时,经过多长时间A板从B板下抽出?

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如图所示,质量为M=4kg的木板静止在光滑的水平面上,在木板的右端放置一个质量m=1kg、大小可以忽略的铁块,铁块与木板之间的摩擦因数μ=0.4,在铁块上加一个水平向左的恒力F=8N,铁块在长L=6m的木板上滑动,取g=10m/s2。求:

(1)经过多长时间铁块运动到木板的左端。

(2)在铁块到达木板左端的过程中,恒力F对铁块所做的功。

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如图所示,小车质量M=8㎏,带电荷量q=+3×10-2C,置于光滑水平面上,水平面上方存在方向水平向右的匀强电场,场强大小E=2×102N/C。当小车向右的速度为v=3m/s时,将一个不带电、可视为质点的绝缘物块轻放在小车右端,物块质量m=1kg,物块与小车表面间动摩擦因数μ=0.2,小车足够长,g取10m/s2,求:

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(1)物块在小车上滑动过程中系统因摩擦产生的内能

(2)从滑块放在小车上后5s内电场力对小车所做的功

 

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