问题
计算题
(18分)质量均匀分布,长为l的矩形毛巾挂在水平细杆上,处于静止状态,其底边AA'平行于杆,杆两侧的毛巾长度比为1:3,见图a,AA'与地面的距离为h(h>l),毛巾质量为m,不计空气阻力,取重力加速度为g.
(1)若将杆两侧的毛巾长度比改变为1:1如图b,求重力对毛巾做的功.
(2)若毛巾从题24图a状态由静止开始下滑, 且下滑过程中AA'始终保持水平,毛巾从离开杆到刚接触地面所需时间为t,求毛巾离开横杆时的速度大小以及摩擦力做的功.
答案
(2)
(2)(12分)
设毛巾离开杆时的速度大小为,根据匀变速直线运动规律,有
...................... (3分)
得 ...................... (2分)
毛巾刚离开横杆时的重力势能:
......................(1分)
重力做功: ......................(2分)
设毛巾从开始下滑到离开杆的过程中摩擦力对毛巾做功,运用动能定理有
......................(3分)
......................(1分)