(12分)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

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 动能定理/2022-11-05 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

(12分)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

(1)2tanθ    (2) 物块的下端停在B端     (3) 3L

◎ 解析


试题分析:(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
   2′ 
得μ=2tanθ    1′
(2)设物块停止时下端距A点的距离为x,根据动能定理
   2′ 
解得x=3L   1′
即物块的下端停在B端    1′
(3)设静止时物块的下端距A的距离为s,物块的上端运动到A点时速度为v,根据动能定理
     2′
物块全部滑上AB部分后,小方块间无弹力作用,取最上面一块为研究对象,设其质量为,运动到B点时速度正好减到0,根据动能定理
       2′      
得s=3L   1′
点评:难题。物体在某个运动过程中包含有几个运动性质不同的小过程(如加速、减速的过程),此时可以分段考虑。本题涉及变力做功,且是随位移均匀变化的,所以可以用算术平均值求变力的功。

◎ 知识点

    专家分析,试题“(12分)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…”主要考查了你对  【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。

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