(18分)如图所示,一个质量为m的钢性圆环套在一根固定的足够长的水平直杆上,环的半径略大于杆的半径。环与杆之间的动摩擦因数为,t=0时刻给环一个向右的初速度v0,同时对环施

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 动能定理/2022-11-05 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

(18分)如图所示,一个质量为m的钢性圆环套在一根固定的足够长的水平直杆上,环的半径略大于杆的半径。环与杆之间的动摩擦因数为,t=0时刻给环一个向右的初速度v0,同时对环施加一个方向始终竖直向上的力F,已知力F的大小F=kv(k为常数,v为环的运动速度),且有kv0>mg。t=t1时刻环开始沿杆做匀速直线运动,试求:

(1)t=0时刻环的加速度;
(2)全过程中环克服摩擦力做的功;
(3)0~t1时间内环沿杆运动的距离。

◎ 答案

t=0时刻,由牛顿第二定律得 NmgF0 (2分)
fμNma(2分)
由以上两式解得         (1分)
⑵当F1mg时,环做匀速直线运动,此时速度为(2分)
全过程克服摩擦力做的功为 (3分)
⑶由动量定理得                (2分)
由于环运动过程中每一时刻有 
所以有                        (2分)
由以上式子得                (2分)
环在t1时间内的位移为     (2分)
其他合理解答,同样给分。

◎ 解析

◎ 知识点

    专家分析,试题“(18分)如图所示,一个质量为m的钢性圆环套在一根固定的足够长的水平直杆上,环的半径略大于杆的半径。环与杆之间的动摩擦因数为,t=0时刻给环一个向右的初速度v0,同时对环施…”主要考查了你对  【动能定理】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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