如图所示,有一柔软链条全长为L=1.0m,质量分布均匀,总质量为M=2.0kg,链条均匀带电,总电荷量为Q=1.0×10-6C,将链条放在离地足够高的水平桌面上,链条与桌边垂直,且一
◎ 题目
如图所示,有一柔软链条全长为L=1.0m,质量分布均匀,总质量为M=2.0kg,链条均匀带电,总电荷量为Q=1.0×10-6C,将链条放在离地足够高的水平桌面上,链条与桌边垂直,且一端刚好在桌边,桌边有光滑弧形挡板,使链条离开桌边后只能竖直向下运动.在水平桌面的上方存在竖直向下的匀强电场,电场强度的大小E=2.0×107V/m.若桌面与链条间的动摩擦因数为μ=0.5(重力加速度取10m/s2),试求: (1)链条受到的最大滑动摩擦力; (2)当桌面下的链条多长时,桌面下的链条所受到的重力恰好等于链条受到的滑动摩擦力; (3)从桌面上滑下全部链条所需的最小初动能. |
◎ 答案
(1)最大静摩擦力约等于滑动摩擦力,则有:fmax=μ(Mg+QE)=20 N, (2)设桌面下的链条长为x,链条质量分布均匀,所以在桌面下的链条的质量为
解得x=0.5 m, (3)链条下滑0.5 m后就会自动下滑,此时速度正好为零时所需初动能最小,根据动能定理有:
由于f和N成正比,N和链条下滑的长度成正比,所以f是均匀变化的. 可以根据平均摩擦力来求Wf Wf=
f1是最初瞬间的摩擦力,即fMAX,所以f1=20N f2是下滑0.5m时的摩擦力,由第二问得知,其大小等于半根链条的重力,f2=10N 解得:Ek0=Wf-
答:(1)链条受到的最大滑动摩擦力为20N; (2)当桌面下的链条0.5m时,桌面下的链条所受到的重力恰好等于链条受到的滑动摩擦力; (3)从桌面上滑下全部链条所需的最小初动能为5J. |
◎ 解析
“略”◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,有一柔软链条全长为L=1.0m,质量分布均匀,总质量为M=2.0kg,链条均匀带电,总电荷量为Q=1.0×10-6C,将链条放在离地足够高的水平桌面上,链条与桌边垂直,且一…”主要考查了你对 【静摩擦力】,【动能定理】 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。- 最新内容
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