如圖所示,半徑r=0.2m的兩圓柱體A和B由電動機帶動同方向逆時針勻速轉動,角速度ω=8rad/s,兩圓柱體轉軸互相平行且在同一個水平面上,相距d=1.6m,質(zhì)量均勻且m=50kg的木板長L>2d,與圓柱體間的動摩擦因數(shù)μ=0.16,t=0時板無初速度放到兩圓柱體上,重心恰在A的軸線正上方,g取10m/s2
(1)板由靜止運動到重心恰在B的軸線正上方需多長時間?
(2)此時間內(nèi)由于板與圓柱體摩擦產(chǎn)生的熱量是多少?

解:(1)開始時木板的速度小于圓柱體邊緣的線速度,
木板受滑動摩擦力f=μN=μmg
木板向左的加速度為
木板達到與圓柱體邊緣同速v=ωr=1.6m/s,
需用時
此1s內(nèi)木板向左的位移是
此后木板與圓柱體邊緣無相對滑動,木板做勻速直線運動,重心到達B的上方還需用時
故木板從靜止開始到重心在B的上方共用時
(2)木板與圓柱體的相對位移
產(chǎn)生熱量Q=μmg△s=64J
答:(1)板由靜止運動到重心恰在B的軸線正上方需1.5s.
(2)此時間內(nèi)由于板與圓柱體摩擦產(chǎn)生的熱量是64J.
分析:(1)木板放上后先做勻加速直線運動,然后做勻速直線運動,結合牛頓第二定律和運動學公式求出板由靜止運動到重心恰在B的軸線正上方所需的時間.
(2)求出木板與圓柱體間的相對路程,結合Q=f△s求出產(chǎn)生的熱量.
點評:解決本題的關鍵理清木板的運動情況,結合牛頓第二定律和運動學公式進行求解.
練習冊系列答案
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(1)若小球剛好落到A點,求小車運動到O′點的速度.
(2)為使小球剛好落在A點,圓盤轉動的角速度應為多大.
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(1)小物塊到達B點時對軌道的壓力大小;
(2)轉筒軸線距B點的距離L;
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A、v0≤4m/s可以使小球不脫離軌道
B、v0≥4
2
m/s可以使小球不脫離軌道
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D、設小球能在圓軌道中做完整的圓周運動,在最低點與最高點對軌道的壓力之差為20N

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,(sin37°=0,6,cos37°=0.8,g=l0m/s2),求:
(1)小物塊Q的質(zhì)量m2
(2)剪斷細線,物塊P第一次過M點的速度大小;
(3)剪斷細線,物塊P第一次過M點后0.3s到達K點(未畫出),求MK間距大。
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