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  • 一封閉的彎曲玻璃管處于豎直平面內,其中充滿某種液體,內有一個密度為液體密度的1/2的木塊,從管的A端由靜止開始運動,木塊與管壁間動摩擦因數(shù)μ=0.5,管兩臂長AB=BC=L=2m,頂端B處為一

    一封閉的彎曲玻璃管處于豎直平面內,其中充滿某種液體,內有一個密度為液體密度的
    1
    2
    的木塊,從管的A端由靜止開始運動,木塊與管壁間動摩擦因數(shù)μ=0.5,管兩臂長AB=BC=L=2m,頂端B處為一小段光滑圓弧,兩臂與水平面成α=37°角,如圖所示,求:

    (1)木塊到達B點時的速度.
    (2)木塊從開始運動到最終靜止通過的路程.
    物理人氣:451 ℃時間:2020-03-27 09:34:17
    優(yōu)質解答
    (1)設液體的密度為ρ,木塊的密度為ρ,木塊的質量為m,木塊的體積為V,則木塊所受浮力FgV=2ρgV=2mg
    設木塊到達B點時的速度為vB,管壁對木塊支持力N=(F-mg)cosα=mgcosα(F-mg)Lsinα-μNL=
    1
    2
    mvB2   ①
    得:vB=
    2gL(sinα?μcosα)
    =2
    2
    m/s   ②
    (2)木塊最終只能靜止在B處,設木塊從開始運動到最終靜止通過的路程為s,根據(jù)動能定理:
    (F-mg)Lsinα-μmgcosa?s=0③
    得:s=
    Lsinα
    μcosα
    =3.0m④
    答:(1)木塊到達B點時的速度為2
    2
    m/s.
    (2)木塊從開始運動到最終靜止通過的路程為3.0m.
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