問題詳情:
如圖所示,質量MA=2m的直杆A懸於離地面很高處,杆A上套有質量MB=m的小環B.將小環B由靜止釋放,環做加速度a=g的勻加速運動.經過時間t後,將杆A上方的細線剪斷,杆A開始下落.杆A足夠長,環B始終未脱離杆A,不計空氣阻力,已知重力加速度為g,求:
(1)杆A剛下落時的加速度a′;
(2)在小環B下落的整個過程中,環B對杆A所做的功W;
(3)在小環B下落的整個過程中,系統產生的熱量Q.
【回答】
解得:f=mg
剪斷繩後B的加速度不變仍為a=g
對物體A,剪斷的瞬間A受到重力和向下的摩擦力,則:MAg+f=MAa′
代入數據,解得:
(2)當A下落 t 時間時二者的速度相等,則:v=vA=vB,A、B相對靜止無摩擦力存在
v=a(△t+t)=a′t
解得:t=2△t
A下落的高度:h′==
B對A做的功:W=fh′==
(3)B下落的高度:h=
解得:h=
小環B相對A的位移:s=h﹣h′
得:s=
下落過程中,系統生成的熱量Q=fs
得:Q=
答:(1)杆A剛下落時的加速度是;
(2)在小環B下落的整個過程中,環B對杆A所做的功是;
(3)在小環B下落的整個過程中,系統產生的熱量Q是.
知識點:專題四 功和能
題型:綜合題