题目内容
【题目】水平长直轨道上紧靠放置n个质量为m可看作质点的物块,物块间用长为l的细线连接,开始处于静止状态,轨道动摩擦力因数为μ.用水平恒力F拉动1开始运动,到连接第n个物块的线刚好拉直时整体速度正好为零,则( )
A. 拉力F所做功为nFl
B. 系统克服摩擦力做功为n(n﹣1)μmgl
C. F>nμmg/2
D. (n﹣1)μmg < F < nμmg
【答案】C
【解析】试题分析:当连接第n个物块的线刚好拉直时,物块1、2、3、n通过的位移分别为(n-1)l、(n-2)l、…2l、l,再求出拉力F做的功和系统克服摩擦力做的功.用假设法由动能定理分析拉力F的条件.
开始是物块都是紧挨着的,所以当第n个物块的线拉直时,n个物块中间的(n-1)段细线拉直,即第1个物块的位移为,所以拉力F做功为,A错误;第n个物块没有移动,第n-1个物块移动了,第n-2个物块移动了2,……,所以有:系统摩擦力做功为,B错误;因为开始时整体速度为零,细线都拉直时速度也为零,由于绳子拉紧瞬间有动能损失,所以拉力做的功大于克服摩擦力做功,故,解得,C正确D错误.
【题目】某同学在学完“力的合成”后,想在家里做实验验证力的平行四边形定则.他从学校的实验室里借来两个弹簧秤,按如下步骤进行实验.
A.在墙上贴一张白纸用来记录弹簧秤弹力的大小和方向 |
B.在一个弹簧秤的下端悬挂一装满水的水杯,记下静止时弹簧秤的读数F |
C.将一根大约30 cm长的细线从杯带中穿过,再将细线两端分别拴在两个弹簧秤的挂钩上.在靠近白纸处用手对称地拉开细线,使两个弹簧秤的示数相等,在白纸上记下细线的方向,弹簧秤的示数如图甲所示 |
D.在白纸上按一定标度作出两个弹簧秤的弹力的图示,如图乙所示,根据力的平行四边形定则可求出这两个力的合力F′ |
(1)在步骤C中,弹簧秤的读数为 N.
(2)在步骤D中,合力F′= N.
(3)若 ,就可以验证力的平行四边形定则.