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质量分别为m1和m2的两个小物块用轻绳连结,绳跨过位于倾角α=30°的粗糙斜面体顶端的轻滑轮,斜面体固定在水平桌面上,如图所示.已知滑轮与转轴之间的摩擦不计,m1、m2与斜面体

网友投稿  2022-10-29 00:00:00  零零社区

◎ 题目

质量分别为m1和m2的两个小物块用轻绳连结,绳跨过位于倾角α=30°的粗糙斜面体顶端的轻滑轮,斜面体固定在水平桌面上,如图所示.已知滑轮与转轴之间的摩擦不计,m1、m2与斜面体之间的动摩擦因数为μ=

3
4
,且
m1
m2
=
8
9
.第一次,m1悬空(未与斜面体接触),m2放在斜面上,m2自斜面底端由静止开始运动至斜面顶端所用的时间为t1;第二次,将m1和m2位置互换,使m2悬空,m1放在斜面上,则m1自斜面底端由静止开始运动至斜面顶端所需的时间为t2.求
t1
t2
=?

◎ 答案

由题意可得:m1与m2的加速度大小相等.设斜面长为l
第一次,小物块受力情况如图所示,

设T1为绳中张力,a1为两物块加速度的大小,则有:
m1g-T1=m1a1
T1-m2gsinα-μm2gcosα=m2a1
由①和②式可得:
m1g-m2gsinα-μm2gconα=(m1+m2)a1
第二次,m1与m2交换位置.设绳中张力为T2,两物块加速度的大小为a2,则有:
m2g-T2=m2a2
T2-m1gsinα-μm1gcosα=m1a2
由④和⑤式可得:
m2g-m1gsinα-μm1gcosα=(m1+m2)a2
代入α=30°,μ=

3
4
m1
m2
=
8
9

可得
=
a1
a2
=
1
16

又两次均从斜面底端运动到顶端,所以l=
1
2
a1t12=
1
2
a2t22

所以:
t1
t2
=

2l
a1

2l
a2
=

a2
a1
=
4
1

答:
t1
t2
=
4
1

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“质量分别为m1和m2的两个小物块用轻绳连结,绳跨过位于倾角α=30°的粗糙斜面体顶端的轻滑轮,斜面体固定在水平桌面上,如图所示.已知滑轮与转轴之间的摩擦不计,m1、m2与斜面体…”主要考查了你对  【牛顿第二定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。



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