如图所示,倾角为θ的斜面A点以上部分是光滑的,A点以下部分是粗糙的,动摩擦因数为μ=2tanθ.有N个相同的小木块沿斜面靠在一起(没有粘接),总长为L,而每一个小木块可以视为质
◎ 题目
如图所示,倾角为θ的斜面A点以上部分是光滑的,A点以下部分是粗糙的,动摩擦因数为μ=2tanθ.有N个相同的小木块沿斜面靠在一起(没有粘接),总长为L,而每一个小木块可以视为质点,质量均为m.现将它们由静止释放,释放时下端与A点距离为2L,求: (1)第1个木块通过A点时的速度; (2)第N个木块通过A点时的速度; (3)从第1个木块到第N个木块通过A点时的最大速度. |
◎ 答案
(1)对N个木块由动能定理得 Nmg?2Lsinθ=
解得v1=2
(2)木块过A点的位移为x时,摩擦力为f=μ
故摩擦力正比于位移,可由平均力求摩擦力做功. 全部木块刚过A点时速度为v,则 Nmgsinθ?3L-
解得v=
(3)令有n个木块过A点速度最大,则μnmgcosθ=Nmgsinθ 解得n=
又
可解vm=
答:(1)第1个木块通过A点时的速度为2
(2)第N个木块通过A点时的速度为 |