如图所示,质量MA=2m的直杆A悬于离地面很高处,杆A上套有质量MB=m的小环B.将小环B由静止释放,环做加速...
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问题详情:
如图所示,质量MA=2m的直杆A悬于离地面很高处,杆A上套有质量MB=m的小环B.将小环B由静止释放,环做加速度a=g的匀加速运动.经过时间t后,将杆A上方的细线剪断,杆A开始下落.杆A足够长,环B始终未脱离杆A,不计空气阻力,已知重力加速度为g,求:
(1)杆A刚下落时的加速度a′;
(2)在小环B下落的整个过程中,环B对杆A所做的功W;
(3)在小环B下落的整个过程中,系统产生的热量Q.
【回答】
解得:f=mg
剪断绳后B的加速度不变仍为a=g
对物体A,剪断的瞬间A受到重力和向下的摩擦力,则:MAg+f=MAa′
代入数据,解得:
(2)当A下落 t 时间时二者的速度相等,则:v=vA=vB,A、B相对静止无摩擦力存在
v=a(△t+t)=a′t
解得:t=2△t
A下落的高度:h′==
B对A做的功:W=fh′==
(3)B下落的高度:h=
解得:h=
小环B相对A的位移:s=h﹣h′
得:s=
下落过程中,系统生成的热量Q=fs
得:Q=
答:(1)杆A刚下落时的加速度是;
(2)在小环B下落的整个过程中,环B对杆A所做的功是;
(3)在小环B下落的整个过程中,系统产生的热量Q是.
知识点:专题四 功和能
题型:综合题