如圖所示,質量為m=1kg的滑塊A放在質量為M=2kg的長木板B上,B放在水平地面上,A與B之間動摩擦因數m1...
問題詳情:
如圖所示,質量為 m=1 kg 的滑塊A 放在質量為 M=2 kg 的長木板 B 上,B 放在水平地面上,A 與B 之間動摩擦因數 m1 = 0.2,B 與地面之間的動摩擦因數為μ 2 ,B 的長度為 L=3.0 m,A 的大小不計。A、B 之間由一繞過光滑輕質動滑輪的柔軟輕繩相連,開始時A 位於B 的最左端,滑輪位於B 的右端。給滑輪施加一水平恆力 F=20 N,A 在B 上滑行的時間為 1s,滑輪兩側與A、B 相連的繩子保持水平,重力加速度 g 取 10 m/s2。求:
(1) B 與地面之間的動摩擦因數 m2 ;
(2)把A 從B 的左端拉到右端的過程中,由於摩擦產生的總熱量為多少?
(3) A 從B 的最左端滑到最右端過程中水平恆力 F 做的功。
【回答】
(1) (2)14J (3)50J
【詳解】
(1)設繩中張力大小為T,則分別對A、B分析,根據牛頓第二定律有
①
②
其中
③
根據運動學規律有
,④
⑤
而由位移關係得
x1-x2=L ⑥
聯立解得①-⑥得
(2)由能量關係:
⑦
⑧
⑨
(3)此過程中滑輪的位移
,⑩
F做的功
W=Fx, ⑾
聯立解得
W=50J ⑿
解法二:
知識點:牛頓運動定律的應用
題型:解答題
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