问题 问答题

如图所示,A、B、C质量分别为mA=0.7kg,mB=0.2kg,mC=0.1kg,B为套在细绳上的圆环,A与水平桌面的动摩擦因数μ=0.2,另一圆环D固定在桌边,离地面高h2=0.3m,当B、C从静止下降h1=0.3m,C穿环而过,B被D挡住,不计绳子质量和滑轮的摩擦,取g=10m/s2,若开始时A离桌面足够远.

(1)请判断C能否落到地面.

(2)A在桌面上滑行的距离是多少?

答案

(1)设B、C一起下降h1时,A、B、C的共同速度为v,B被挡住后,C再下落h后,A、C两者均静止,分别对A、B、C一起运动h1和A、C一起再下降h应用动能定理得,(mB+mC)gh1mAgh1=

1
2
(mA+mB+mC)v2

mCgh-μmAgh=0-

1
2
(mA+mC)v2

联立①②并代入已知数据解得,h=0.96m,

显然h>h2,因此B被挡后C能落至地面.

(2)设C落至地面时,对A、C应用能定理得,mCgh2mAgh2=

1
2
(mA+mC)(v′2-v2)③

对A应用动能定理得,mAgs=0-

1
2
mAv′2

联立③④并代入数据解得,s=0.165m

所以A滑行的距离为sA=h1+h2+s=(0.3+0.3+0.165)=0.765m

答:(1)C能落到地面.

(2)A在桌面上滑行的距离为0.765m

单项选择题