如图所示,水平平台的右端安装有滑轮,质量为M=2.0kg的物块放在与滑轮相距L=2.5m的平台上,物块与平台间的动摩擦因数为μ=0.2.现有一轻绳跨过定滑轮,左端与物块连接,右端

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 受力分析/2022-10-10 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,水平平台的右端安装有滑轮,质量为M=2.0kg的物块放在与滑轮相距L=2.5m的平台上,物块与平台间的动摩擦因数为μ=0.2.现有一轻绳跨过定滑轮,左端与物块连接,右端挂质量为m的小球,绳拉直时用手托住小球使其在距地面h高处静止,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,取g="10" m/s2,要求:

(1)取m=1.0kg,放开小球,系统运动,求小球做匀加速运动时的加速度大小a以及此时绳子的拉力大小T;
(2)取m=1.0kg,放开小球,系统运动,小球着地后立即停止运动,要使物块M刚好能运动到右端滑轮处,则小球静止时距地面的高度h至少为多大;
(3)取h="0.5" m,小球着地后立即停止运动,要使物块撞不到定滑轮,求小球质量m的取值范围.

◎ 答案

(1);8N(2)1.25m(3)0.4kg<m≤10kg

◎ 解析


试题分析:(1)根据牛顿第二运动定律
对小球有:mg-T=ma
对物块有:T-μMg=Ma
解得:
绳子拉力大小:
(2)设小球着地时物块的速度为v,小球着地后物块做匀减速运动的加速度大小为
则小球着地后,对物块M有: 
得:
对M由运动学公式得:
解得:
(3)设小球着地后,物块滑行距离为s,
对物块M有:
且:s≤L-h      
又:   
解得:
又由:,解得:m≤10kg
要能够拉动物块必须有:mg>μMg,即:m>0.4kg
小球质量的范围是:0.4kg<m≤10kg
点评:本题属于连接体问题,运用牛顿第二定律时,由于小球着地前后,物块的加速度不同,需要分段来研究,在解(1)问时还要注意绳子拉力不等于小球的重力。

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,水平平台的右端安装有滑轮,质量为M=2.0kg的物块放在与滑轮相距L=2.5m的平台上,物块与平台间的动摩擦因数为μ=0.2.现有一轻绳跨过定滑轮,左端与物块连接,右端…”主要考查了你对  【受力分析】  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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