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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

来源:学生作业帮 编辑:拍题作业网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/04/27 20:47:08
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段与桌面有摩擦,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.

(1)求木块刚滑至B点时的速度v,木块与桌面的BE段的动摩擦因数μ;
(2)若木块在BE段与桌面的动摩擦因数变为μ′=
21m
4M
(1)木块从A处释放后滑至B点的过程中,由机械能守恒得
 3mg×
3
2L−2mgL=
1
2(6m+M)v2   ①
则木块滑至B点时的速度  v=

5mgL
M+6m              ②
木块从A处滑至C点的过程中,由功能关系得
     4mg×2L-2mgL=μMgL       ③
由③式得           μ=
6m
M                         ④
(2)若μ′=
21m
4M<μ,
设木块能从B点向右滑动x最终停止,由功能关系得
(
3L+x
L)mg
3L+x
2−2mgL=μ′Mgx    ⑤
将μ′=
21m
4M代入⑤式并整理得 2x2-9Lx+10L2=0
解得x=2L (x=2.5L不合题意舍去)
即木块将从B点再滑动2L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μ=
6m
M时,若木块滑至E点,恰好有f=μMg=6mg,此时绳全部悬于桌边外,对木块的拉力恰好也为6mg,而从(2)的结果知,更使木块继续向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.
答:(1)求木块刚滑至B点时的速度  v=

5mgL
M+6m;木块与桌面的BE段的动摩擦因数 μ=
6m
M;
(2)若木块在BE段与桌面的动摩擦因数变为μ′=
21m
4M,则木块最终停在木块将从B点再滑动2L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.
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 如图所示,一质量为3m、长度为L的木块静止在光滑的水平面上.另一质量为m的子弹(可视为质点) 一条质量为m,长为L的均匀铁链置于光滑水平面上,用手按住一端,使另一半下垂于桌边,放手后铁链下滑 如图2-4-6所示,长度为l、质量为m的均匀的绳,一段置于水平的光滑桌面上,另一段a垂于桌面下,当绳下滑全部离开桌面时, 如图所示,在光滑的水平桌面上放一个长为L、质量为M的长木板,将一质量为m的物块(可视为质点)放在长木板最右端.已知物块与 如图所示,一个长为L,质量为M的长方形木板,静止 在光滑水平面上,一个质量为m的物块(可视为质点),以 木板静止于水平地面上在其最右端放一可视为质点的木块已知木块的质量为m=1kg木板,木板的质量M=4kg,长L=2.5m, 如图所示,现有一根长L=1m的不可伸长的轻绳,其一端固定于O点,另一端系着质量m=0.5kg的小球(可视为质点),将小球 一条质量为m,长为L的均匀铁链置于光滑水平面上,用手按住一端,使另一半下垂于桌边,放手后铁链下滑,当铁链全部脱离桌面的瞬 如图,有一质量为M=400g,长度为L=2cm的木块,静止地放在光滑的水平面上,现有一质量为m=20g的子弹(可视为质点 如图所示,质量为m的木块放在光滑的水平桌面上,用轻绳绕过桌边光滑的定滑轮与质量为2m的砝码相连,让绳 有一种叫“飞椅”的游乐项目,示意图如图所示,长为L的钢绳一端系着一质量为m的座椅(可视为质点),另一端固定在半径为r的水