窗簾上部結(jié)構(gòu)可以簡(jiǎn)化為如圖所示的模型:長(zhǎng)滑竿水平固定,上有9個(gè)相同的滑環(huán),滑環(huán)厚度忽略不計(jì),每個(gè)滑環(huán)的質(zhì)量均為m=0.1kg;每相鄰的兩個(gè)滑環(huán)之間由不可伸長(zhǎng)的柔軟輕質(zhì)細(xì)線相連,細(xì)線長(zhǎng)度均為l=0.2m;滑環(huán)與水平滑竿間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.25。開始時(shí)所有滑環(huán)可近似地看成挨在一起處于滑竿右側(cè)邊緣處,滑環(huán)間無擠壓;第9個(gè)滑環(huán)被固定在滑竿最右端?,F(xiàn)給第1個(gè)滑環(huán)一個(gè)初速度v0,使其在滑竿上向左滑行(可視為只有平動(dòng));在滑環(huán)滑行的過程中,前、后滑環(huán)之間的細(xì)線繃緊后,兩個(gè)滑環(huán)立即以共同的速度向前滑行,細(xì)線繃緊的過程用時(shí)極短,可忽略不計(jì)。取g=10m/s2。
(1)若v0=1.25m/s,求第1、2個(gè)滑環(huán)間的細(xì)線剛剛繃緊瞬間第2個(gè)滑環(huán)的速度;
(2)若第4個(gè)滑環(huán)已被細(xì)線拉動(dòng),求第3、4個(gè)滑環(huán)間的細(xì)線繃緊后瞬間整個(gè)裝置動(dòng)能與繃緊前瞬間整個(gè)裝置動(dòng)能的比值;
(3)為讓所有的細(xì)線都被拉直,第1個(gè)滑環(huán)至少需要獲得多大的初速度?(計(jì)算結(jié)果可以帶根號(hào))
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
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