王朝知道
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高中物理题

王朝知道·作者佚名  2009-07-16  
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分类: 教育/学业/考试 >> 高考
 
问题描述:

一封闭的弯曲玻璃管处于竖直平面内,其中充满某种液体,内有一个密度为液体密度的一半的木块,从管的A端由静止开始运动,木块与管壁间动摩擦因数为0.5,管两壁长AB=BC=L=2,顶端B处为一小段光滑圆弧,两壁与水平面成37度角

求:木块运动过顶端B处后的最大位移。

参考答案:

不知道你说的过B后的最大位移,是木块在BC上的距离,还是在水平上的位移,不过他们只是一个角度,Cos37的关系。

我就求在BC上的距离吧

设液体,木块的密度分别为:d,D,木块质量,体积:m,V

则:d=2D,D=m/v

木块在液体中的浮力:F=dgV=dgm/D=2mg=2G

分析木块受力:在上升阶段

F浮力,竖直向上;重力G,垂直上向下;玻璃管对木块的支持力N,垂直AB上下,玻璃管的摩擦力f,平行AB向下

将所有力分解到垂直AB,和平行AB的方向

在垂直AB方向:木块静止

FCos37=N+GCos37

N=FCos37-GCos37=2GCos37-GCos37=GCos37=4G/5

因为:μ=0.5 ;f=Nμ=N/2=2G/5

运用能量关系,在木块滑动的整个过程中,摩擦力f一直做负功,F在上升时做正功,下降做负功,G在升时做负功,下降时做正功,

其实也可以是运用动能定律:和外力做的功等于动能的增加

设过B后木块在BC距离为S ,从开始运动到停止(过B的最大位移)

和外力的功 W=(F-G)*(L*Sin37-S*Sin37)-f(L+s)

动能增加:0

(F-G)*(L*Sin37-S*Sin37)-f(L+s)=0

f=Nμ=N/2=2G/5

F=2G

Sin37=0.6 Cos=0.8

解出S=L/5

计算结果你看看对没,思路应该是没错的!

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