江西省上高二中2012-2013学年高一5月月考物理

发布时间:2023-10-29 15:08:24    来源:查看试卷    点击:2258   
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如图所示,倾角为θ的斜面上只有AB段粗糙,其余部分都光滑,AB段长为3L.有若干个相同的小方块(每个小方块视为质点)沿斜面靠在一起,但不粘接,总长为L.将它们由静止释放,释放时下端距A为2L.当下端运动到A下面距A为L/2时物块运动的速度达到最大.

(1)求物块与粗糙斜面的动摩擦因数;

(2)求物块停止时的位置;

(3)要使所有物块都能通过B点,由静止释放时物块下端距A点至少要多远?


答案及解析:

知识点:动能和动能定理

(1)当整体所受合外力为零时,整体速度最大,设整体质量为m,则

mgsin θμmgcos θ

μ2tan θ.

(2)设物块停止时下端距A点的距离为x,根据动能定理

mg(2Lx)sin θμmgcos θLμmgcos θ(xL)0

解得x3L

(3)设静止时物块的下端距A的距离为x,物块的上端运动到A点时速度为v,根据动能定理

mg(Lx)sin θμmgcos θLmv2

物块全部滑上AB部分后,小方块间无弹力作用,取最上面一小块为研究对象,设其质量为m0,运动到B点时速度正好减到0,根据动能定理

m0g3Lsin θμm0g3Lcos θ0m0v2x3L.