问题 计算题

一块质量为、长为的均质板放在很长的光滑水平桌面上,板的左端有一质量为的小物体(可视为质点),物体上连接一根很长的细绳,细绳跨过位于桌边的定滑轮.某人以恒定的速率向下拉绳,物体最多只能相对于板运动到板的中点,而此时板的右端还未运动到达桌边定滑轮处,试求:

小题1:物体刚达板中点时,板的位移

小题2:若板与桌面之间有摩擦,为使物体能到达板的右端,求板与桌面之间的动摩擦因数的范围;

小题3: 若板与桌面之间的动摩擦因数取(2)中的最小值,在物体从板的左端运动到右端的过程中,求人拉绳的力所作的功(忽略绳的质量以及滑轮处的摩擦) .

答案

小题1:

小题2:

小题3:2Mv2

(1)设物体与板的位移分别为SS,则由题意有   ①(1分)

由题意可知:当物体刚到达板的中点时,板和物体的速度相等,则有:

   ②                     (2分) 

解得:.                    (1分)

(2)由.  (2分)

   (3分)

,故板与桌面之间的动摩擦因数.(2分)

(3)人拉绳的拉力   F="μ1mg              " (1分)

人拉绳的力所作的功W=FS物="2Mv2        " (2分)

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