如图所示.在水平面上有质量皆为m的五个物块并排靠在一起.每个物块与地面间的动摩擦因数均为μ.相邻两物块之间均用长为s的柔软轻绳相连接.现用大小为F=3μmg水平恒定拉力从静止开始拉动物块1．相邻两物块之间的绳子绷紧时.绳子不会断裂也不会伸长.且绷紧时间极短．试求:(1)物块1和物块2之间的绳子绷紧前瞬间.物块l的速度大小．(2)连接 2.3的绳子绷� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

16．

如图所示，在水平面上有质量皆为m的五个物块并排靠在一起，每个物块与地面间的动摩擦因数均为μ，相邻两物块之间均用长为s的柔软轻绳相连接（图中未画出），现用大小为F=3μmg水平恒定拉力从静止开始拉动物块1．相邻两物块之间的绳子绷紧时，绳子不会断裂也不会伸长，且绷紧时间极短．试求：
（1）物块1和物块2之间的绳子绷紧前瞬间，物块l的速度大小．
（2）连接 2、3的绳子绷紧后瞬间，物块3的速度．
（3）物块5能否发生运动？如果能，求出物块5开始运动时的速度；如果不能，试求若要物块5发生运动，拉力F应满足的条件．

分析（1）由动能定理求得物块1的速度大小．
（2）物块1和2由动量守恒求得共同速度，根据动能定理求解物块3刚开始运动时的速度．
（3）物块3开始运动后，由于拉力等于摩擦力，所以作匀速运动，根据动量守恒和动能定理求解．

解答解：（1）设物块1和2间的绳子绷紧前瞬间，物块1的速度为v₀，由动能定理得：
（3μmg-μmg）s=$\frac{1}{2}$mv₀²…①
解得：v₀=2$\sqrt{μgs}$…②
（2）物块1和2之间绳子绷紧后，共同速度为v₁，1、2系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：
mv₀=2mv₁…③
设物块2和3间绳子绷紧前2的速度为v₂，绷紧后共同速度为v₃，有：
（3μmg-2μmg）s=$\frac{1}{2}$•2mv₂²-$\frac{1}{2}$•2mv₁²…④
以向右为正方向，由动量守恒定律得：2mv₂=3mv₃…⑤
由以上式得：v₃=$\frac{2}{3}$$\sqrt{2μgs}$；
（3）物块3开始运动后，由于拉力等于摩擦力，所以作匀速运动，设物块3和4之间绳子绷紧后共同速度为V₄，系统动量守恒，以向右为正方向，由动量守恒定律得：
3mv₃=4mv₄…⑥
设前4个物块作匀减速运动的最大位移为S′，则：
（3μmg-4μmg）s′=0-$\frac{1}{2}$•4mv₄²…⑦
解得：s′=s，
表明物块4和5之间的绳子拉直时，前4个物块速度恰好减为零，
即物块5不会发生滑动，要使物块5发生运动，必须v₅＞0，即F＞3μmg；
答：（1）物块1和物块2之间的绳子绷紧前瞬间，物块1的速度大小是2$\sqrt{μgs}$．
（2）物块3刚开始运动时的速度是$\frac{2}{3}$$\sqrt{2μgs}$．
（3）物块5不会发生滑动，要使物块5发生运动，必须V₅＞0，即F＞3μmg．

点评本题难度较大，分析清楚物体运动过程是正确解题的前提与关键，分析清楚物体运动过程后，应用动能定理、动量守恒定律可以解题．

练习册系列答案

年级	高中课程	年级	初中课程
高一	高一免费课程推荐！	初一	初一免费课程推荐！
高二	高二免费课程推荐！	初二	初二免费课程推荐！
高三	高三免费课程推荐！	初三	初三免费课程推荐！
更多初中、高中辅导课程推荐,点击进入>>

相关习题

科目：高中物理 来源： 题型：选择题

6．

如图是一娱乐场的喷水滑梯．此滑梯主要由两条斜槽组成，中间和末端用很短的水平槽连接，如图所示．若忽略摩擦力，人从滑梯顶端滑下直到入水前，速度大小随时间变化的关系最接近图中的哪一个？（　　）

A．

B．

C．

D．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：解答题

7．现要测量一电动势约为4.5V，内阻约为5Ω的电源的电动势和内阻，有下列器材可供选用：电压表（0-6V）、电流表（0-200mA、内阻r_A=5Ω）、滑动变阻器R（最大阻值约10Ω）、定值电阻（R₀=2Ω）一个，导线若干．

（1）把题中所给的实验器材：电源、开关、电压表、电流表、滑动变阻器组成一个电路，如图甲所示，按照这样的电路进行实验，能够完成测量任务吗？若能，请说明理由；若不能，请将给定的电阻R₀利用起来，在空白处画出改进后的电路图，并说明你这样做的道理：
（2）根据所给实物在图乙上连线．
（3）利用测量量表示电动势和内阻E=$\frac{{U}_{2}{I}_{1}-{U}_{1}{I}_{2}}{{I}_{1}-{I}_{2}}$，r=$\frac{2（{U}_{2}-{U}_{1}）}{7（{I}_{1}-{I}_{2}）}$．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：多选题

4．下列说法中正确的是（　　）

	A．	X射线是处于激发态的原子核辐射出的
	B．	一群处于n=3能级激发态的氢原子，自发跃迁时能发出3种不同频率的光
	C．	放射性元素发生一次β衰变，原子序数增加1
	D．	²³⁵U的半衰期约为7亿年，随地球环境的变化，半衰期可能变短

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：选择题

11．地球表面的重力加速度为g，地球的半径为R，万有引力恒量为G，用g、R、G来估算地球的平均密度，可以用的式子是（　　）

A．

$\frac{3g}{4πRG}$

B．

$\frac{3g}{{4π{R^2}G}}$

C．

$\frac{g}{RG}$

D．

$\frac{g}{{{R^2}G}}$

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：多选题

1．

如图所示，置于水平地面上的直立气缸内有被活塞隔开的A、B 两部分气体．已知气缸壁都是绝热的，两个活塞都能在气缸内无摩擦地上下滑动，其中活塞a 是绝热的，活塞b 能导热．通过活塞b 对气体B 慢慢加热，使活塞b 移到气缸内的某一个位置．则下列判断正确的是（　　）

	A．	气体A 中分子热运动的平均动能增大
	B．	气体A 中分子热运动的平均动能不变
	C．	气体B 增加的内能等于它吸收的热量
	D．	气体B 增加的内能小于它吸收的热量

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：解答题

8．

在“把电流表改装为电压表”的实验中，提供了以下实验器材：
电源E：电动势约为3V
待改装电流表A₁：量程30mA，内阻约为200Ω
电流表A₂：量程300μA，内阻约为100Ω
两个电阻箱R：0-999.9Ω和R′：0-99999Ω，
额定电流都为0.1A
单刀单掷开关S一个
单刀双掷开关K一个
导线若干
①为了较准确地测量待改装电流表A₁的内阻，试用所给仪器设计测量电路（画在虚线框内），并在图上标明各元件的符号．
②如果通过以上方法测得的电流表A₁内阻为210Ω，现欲把它改装成量程为15V的电压表，则需要串联一个阻值为290Ω的电阻．
③将需要的阻值在电阻箱上调节好，和电流表连接后与标准电压表进行核对，发现读数总比标准电压表略大，说明测量的电流表内阻比真实情况偏大（填“偏大”或“偏小”）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：解答题

5．在《用单摆测重力加速度》的实验中，先用刻度尺测出悬点到小球底端的长度如图甲所示，然后用游标卡尺测出小球的直径如图乙所示，再用停表测出单摆完成40次全振动所用的时间如图丙所示．则测出的小球直径为1.94cm，单摆的周期为1.87s，单摆的摆长为87.45cm．