[题目]如图所示.质量为m=2kg的小物块放在足够长的水平面上.用水平长细线紧绕在半径为R=1m.质量为2kg的薄壁圆筒上.t=0时刻.圆筒在电动机带动下由静止开始绕竖直中心轴转动.角速度满足.物块和地面之间滑动摩擦因数.重力加速度g=10m/s2.求:(1)小物块运动的速度v与时间t的关系及绳子拉力的大小,(2)从0到3s内小物块的位移大小,(3)从0� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图所示，质量为m=2kg的小物块放在足够长的水平面上，用水平长细线紧绕在半径为R=1m、质量为2kg的薄壁圆筒上。t=0时刻，圆筒在电动机带动下由静止开始绕竖直中心轴转动，角速度满足，物块和地面之间滑动摩擦因数，重力加速度g=10m/s2，求：

（1）小物块运动的速度v与时间t的关系及绳子拉力的大小；

（2）从0到3s内小物块的位移大小；

（3）从0到3s内电动机做了多少功？

【答案】（1）（m/s）, T=14N; （2）x=9m （3）W=162J

【解析】

试题分析：（1）圆筒边缘的线速度大小与物块运动的速度大小相同，则 v=ωR=2t×1=2t（m/s）

可知，物体的速度与时间成正比，所以物块做初速度为零的匀加速直线运动，加速度为a=v/t=2m/s2．

根据物块受力，由牛顿第二定律得:T-μmg=ma

则细线拉力为 T=m（μg+a）=2×（0．5×10+2）N=14N

（2）从0到3s内小物块的位移大小

（3）电动机做的功为

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（1）如图乙，此时要记录下拉力F1、F2的大小，并在白纸上作出，以及O点的位置。

（2）实验中，不必要的是。

A．选用轻质小圆环

B．弹簧测力计在使用前应校零

C．撤去F1、F2，改用一个力拉住小圆环，仍使它处于O点

D．用两根弹簧测力计拉动小圆环时，要保持两弹簧测力计相互垂直

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