题目

如图甲所示，水平平台的右端安装有轻质滑轮，质量为M=2.5kg的物块A放在与滑轮相距l的平台上，现有一轻绳跨过定滑轮，左端与物块连接，右端挂质量为m=0.5kg的小球B，绳拉直时用手托住小球使其在距地面h高处静止，绳与滑轮间的摩擦不计，重力加速度为g（g取10 m/s2）。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力. (1) 某探究小组欲用上述装置测量物块与平台间的动摩擦因数。放开小球，系统运动，该小组对小球匀加速下落过程拍得同一底片上多次曝光的照片如图（乙）所示，拍摄时每隔1s曝光一次，若小球直径为20cm，求物块A与平台间的动摩擦因数μ；  (2)设小球着地后立即停止运动，已知l=3.0m，要使物块A不撞到定滑轮，求小球下落的最大高度h？(假设小球距地面足够高，计算结果保留四位有效数字) 答案：解（1）对照片分析知，s1=60cm，s2=100cm，由                      ①(2分) 得          ②（1分） 以小球B为研究对象，受力如图所示，由牛顿第二定律 可知：                        ③ （1分） 作出物块A的受力图如图所示，在水平方向，由牛顿第二定律 可得：            ④（1分）       ⑤              ⑥ 联立③④⑤⑥式得：      （1分） 代入M、m、g、a的数值，解得       ⑦（1分） （2）对小球A：小球做初速度为零，加速度为a的匀加速直线运动，落地时速度为v，由运动学公式有：            ⑧（1分） 对物块A：B从开始下落到着地，A也运动了h，随后在摩擦力作用下做匀减速直线运动，由牛顿第二定律，有：              ⑨（1分） 要使物块不撞到定滑轮，则应满足   ⑩（1分） 比较⑧⑩两式，可得    （2分）代入数值，解得        ⑾ （1分）

查看本题答案和解析