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一封闭的弯曲的玻璃管处于竖直平面.求正确答案,重力是否做功?

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:物理作业 时间:2024/09/14 08:45:48
一封闭的弯曲的玻璃管处于竖直平面.求正确答案,重力是否做功?
一封闭的弯曲的玻璃管处于竖直平面内,其中充满某种液体,内有一块密度为液体密度一半的木块,从管的 A 端由静止开始运动,木块和管壁间动摩擦因数 μ= 0.25,管两臂长 AB = BC = L = 2m,顶端 B 处为一小段光滑圆弧,两臂与水平面成 α= 37°角,如图 — 95 所示,求:⑴ 木块从 A 到达 B 点的速率;⑵ 木块从开始运动到最终静止经过的路程.
设液体密度为 ρ,木块体积为 V
木块密度:ρ1=ρ/2,
木块质量:M=ρ1V=ρV/2
木块重力:G=Mg=ρgV/2
浮力:F=ρgV
(1)AB段:
摩擦力R=(F-G)cosαμ=ρgV/10,【方向B→A,做“负功”】
摩擦力做功:W1=-RL=-ρgVL/10.
重力做功:W2=-GLsina=-(ρgV/2)L*0.6=-3ρgVL/10.
浮力做功:W3=FLsinα=(ρgV)L*0.6=3ρgVL/5.
根据动能定理:
W1+W2+W3=1/2MVB^2-0.
3ρgVL/5-ρgVL/10-3ρgVL/10=1/2(ρV/2)VB^2.
VB=√(4gL/5)=4m/s.
(2)
【木块最终静止,只能在B点】.
设木块以速度VB=4m/s,从B点出发,回到B点的过程中,路程为S.
在此过程中,重力、浮力做功为〇.只有摩擦力做“负功”.
BC段:
摩擦力仍R=ρgV/10.
根据动能定理:
-RS=0-1/2MVB^2.
(ρgV/10)S=1/2(ρV/2)*4^2
S=4m.
所求路程=L+S=6m.

再问: 呵呵。这个答案我已看过几次了。貌似他把角度搞错了,你也是……
再答: 哦 我看看
再问: 我只想问重力要做做功不?如果要,为啥子算出来就是负的了,式子又不对啊。