早教吧作业答案频道 -->物理-->
(2013•广州三模)一绝缘“⊂”形杆由两段相互平行的足够长的水平直杆PQ、MN和一半径为R的光滑半圆环MAP组成,固定在竖直平面内,其中MN杆是光滑的,PQ杆是粗糙的,整个装置处在水平向
题目详情
![](http://hiphotos.baidu.com/zhidao/pic/item/ac345982b2b7d0a284b2d42cc8ef76094b369a0c.jpg)
1 |
2 |
(1)若将小环由D点静止释放,则刚好能到达P点,求DM间的距离
(2)在满足第一问的情况下,小环在A点对圆环的压力
(3)若将小环由M点右侧5R处静止释放,设小环与PQ杆间的动摩擦因数为μ,小环所受最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,求小环在整个运动过程中克服摩擦力所做的功.
▼优质解答
答案和解析
(1)设电场强度为E,DM距离为L,对小环从D至P,由动能定理:
EqL-mg•2R=0-0 ①
题意有Eq=
mg ②
结合得 L=4R ③
(2)设小环在A点速度为vA,对小环从D至A的过程,由动能定理:
Eq•5R−mgR=
m
−0 ④
由小环在A点的受力分析及牛顿第二定律得:N−Eq−BqvA=
⑤
由④⑤式可得N=
mg+Bq
,⑥
根据牛顿第三定律,小环在A点对圆环的压力大小为N=
mg+Bq
,方向水平向左.
(3)小环首次到P点速度不为零,将向右运动,当速度为零时,若满足
(i)Eq≤fm=μmg,即μ≥
,小环将保持静止.设此时小环距P点水平距离为x,
则对全程由动能定理:
Eq(5R-x)-mg•2R-μmgx=0-0 ⑦
则克服摩擦力做功Wf=μmgx=
⑧
(ii) Eq>fm=μmg,即μ<
,小环将来回往复运动,最终会在P点的速度减为零.
则对全程由动能定理:Eq•5R-mg•2R-Wf=0-0 ⑨
得克服摩擦力做功Wf=
mgR
答:(1)若将小环由D点静止释放,则刚好能到达P点,求DM间的距离为4R;
(2)在满足第一问的情况下,小环在A点对圆环的压力大小为
mg+Bq
,方向水平向左;
(3)若将小环由M点右侧5R处静止释放,当电场力小于等于最大静摩擦力时,小环在整个运动过程中克服摩擦力所做的功为
;当电场力大于最大静摩擦力时,小环在整个运动过程中克服摩擦力所做的功为
EqL-mg•2R=0-0 ①
题意有Eq=
1 |
2 |
结合得 L=4R ③
(2)设小环在A点速度为vA,对小环从D至A的过程,由动能定理:
Eq•5R−mgR=
1 |
2 |
v | 2 A |
由小环在A点的受力分析及牛顿第二定律得:N−Eq−BqvA=
m
| ||
R |
由④⑤式可得N=
7 |
2 |
3gR |
根据牛顿第三定律,小环在A点对圆环的压力大小为N=
7 |
2 |
3gR |
(3)小环首次到P点速度不为零,将向右运动,当速度为零时,若满足
(i)Eq≤fm=μmg,即μ≥
1 |
2 |
则对全程由动能定理:
Eq(5R-x)-mg•2R-μmgx=0-0 ⑦
则克服摩擦力做功Wf=μmgx=
μmgR |
1+2μ |
(ii) Eq>fm=μmg,即μ<
1 |
2 |
则对全程由动能定理:Eq•5R-mg•2R-Wf=0-0 ⑨
得克服摩擦力做功Wf=
1 |
2 |
答:(1)若将小环由D点静止释放,则刚好能到达P点,求DM间的距离为4R;
(2)在满足第一问的情况下,小环在A点对圆环的压力大小为
7 |
2 |
3gR |
(3)若将小环由M点右侧5R处静止释放,当电场力小于等于最大静摩擦力时,小环在整个运动过程中克服摩擦力所做的功为
μmgR |
1+2μ |
作业帮用户
2016-11-29
举报
![]()
![]() ![]() |
看了(2013•广州三模)一绝缘“...的网友还看了以下:
求一绝对的下联:冰汽水,一点水两点水三点水全是水此联难在,三字是水的三种形态同时三字的部首分别是两 2020-05-12 …
以下说法中正确的是(1)三角形ABC在平移的过程中,对应线段一定相等.(2)三角形ABC在平移过程 2020-05-14 …
(9分)Ar、Xe、CH4、Cl2等分子能和水形成气体水合物晶体。在这种晶体中,水分子形成三维氢键 2020-05-17 …
(2014•天水模拟)我们把三角形三边上的高产生的三个垂足组成的三角形称为该三角形的垂三角形.已知 2020-06-19 …
有一块三角形的土地,其中一边靠水渠,现要将它分给甲乙丙三户人家,甲户6人,乙、丙分别有5人4人按人 2020-07-08 …
人们都知道水有三种形态,水,冰,水蒸气;那么水的第四种形态?在人们不知的背后,有着第四种形态:光! 2020-07-14 …
三角形:三角形的三条中线相交于一点,交点在三角形部三角形的三条角平分线交于一点,交点在三角形部锐角 2020-08-02 …
下列说法:①钝角三角形有两条高在三角形内部;②三角形的三条高最多有两条不在三角形内部;③三角形的三 2020-08-03 …
在三角形ABC中,BC=8,高AH=4.三角形DEF在三角形ABC内,三个顶点D,E,F分别在BC 2020-08-03 …
三峡工程运行后,根据现行调度方案,三峡水库坝前水位将在145米至175米之间变化.三峡水库周边形成水 2020-11-08 …