(2014•江苏模拟)如图,质量M=3m可视为质点的木块置于水平平台上A点,用细绳跨过光滑的定滑轮与质量m的物块连接,平

(2014•江苏模拟)如图,质量M=3m可视为质点的木块置于水平平台上A点,用细绳跨过光滑的定滑轮与质量m的物块连接,平台上B点左侧光滑,AB两点距离是L,B点右侧粗糙且足够长,动摩擦力因数μ=0.4.木板从A点由静止开始释放,求:
(1)木块到达B点时速度;
(2)木块过B点后绳子的拉力;
(3)木板与平台间摩擦产生的总热量Q.
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大力水手popeye 幼苗

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解题思路:(1)在AB过程中由机械能守恒求的到达B点的速度;
(2)由牛顿都第二定律分别对m和M列式即可求得;
(3)先利用动能定理求出M向右滑行的距离,再由 Q=μMgs求出摩擦力产生的热量.

(1)木块移动到B,由机械能守恒mgL=
1
2(m+M
)v21
v1=

2mgL
M+m=

gL
2;
(2)木块左端过B点时,由牛顿第二定律可知
对m有 mg-T=ma
对M由T-μMg=Ma
联立解得a=−
g
20 T=[21mg/20];
(3)设M过B点后有向右滑动s后停止运动
由能量关系,重力做功等于克服摩擦力所做的功
mg(L+s)=μMgs
解得s=5L
产生热量等于克服摩擦力做功Q=μMgs=6mgL
答:(1)木块到达B点时速度为

gL
2;
(2)木块过B点后绳子的拉力[21mg/20];
(3)木板与平台间摩擦产生的总热量Q为6mgL.

点评:
本题考点: 牛顿第二定律;功能关系.

考点点评: 本题要分过程进行研究,运用牛顿第二定律、运动学公式和动能定理进行求解.

1年前

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