题目内容
(1)滑块与水平面的动摩擦因数;
(2)绳张紧瞬间产生的内能.
分析:(1)由图乙所示图象可知,当拉力为2N后A开始有位移,因此拉力为2N时物体开始运动,物体A受到滑动摩擦力(最大静摩擦力)等于拉力2N,由滑动摩擦力公式求出动摩擦因数.
(2)由动能定理求出绳子张紧前的速度,由动量守恒定律求出绳子张紧后两者的速度,然后由能量守恒定律求出绳子张紧瞬间产生的内能.
(2)由动能定理求出绳子张紧前的速度,由动量守恒定律求出绳子张紧后两者的速度,然后由能量守恒定律求出绳子张紧瞬间产生的内能.
解答:解:(1)F从零逐渐增大,当F=2N时A开始运动,
滑动摩擦力等于此时绳子的拉力,即:F=μmAg,
解得:μ=
=
=0.2;
(2)由图象可知,绳张紧前,拉力F对A做的功:
WF=
(2+38)×1=20J,
摩擦力Fμ对A做的功:
WFμ=μmAgL=0.2×1×10×1=2J,
对滑块A,由动能定理可得:
WF-WFμ=
mAvA02-0,20-2=
×1×vA02,解得:vA0=6m/s,
绳张紧瞬间,由动量守恒得:mAvA0=(mA+mB)vA1,
1×6=(1+2)vA1,vA1=2m/s,
对A、B系统,由能量守恒定律可得:
Q=
mAvA02-
(mA+mB)vA12
=
×1×62-
×2×22=12J;
答:(1)滑块与水平面的动摩擦因数为0.2;
(2)绳张紧瞬间产生的内能为12J.
滑动摩擦力等于此时绳子的拉力,即:F=μmAg,
解得:μ=
| F |
| mAg |
| 2 |
| 1×10 |
(2)由图象可知,绳张紧前,拉力F对A做的功:
WF=
| 1 |
| 2 |
摩擦力Fμ对A做的功:
WFμ=μmAgL=0.2×1×10×1=2J,
对滑块A,由动能定理可得:
WF-WFμ=
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
绳张紧瞬间,由动量守恒得:mAvA0=(mA+mB)vA1,
1×6=(1+2)vA1,vA1=2m/s,
对A、B系统,由能量守恒定律可得:
Q=
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
=
| 1 |
| 2 |
| 1 |
| 2 |
答:(1)滑块与水平面的动摩擦因数为0.2;
(2)绳张紧瞬间产生的内能为12J.
点评:本题考查了求动摩擦因素、系统产生的内能,分析清楚物体的运动过程、由图象求出相关的量、应用动能定理与动量守恒定律即可正确解题.
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