如图所示,在水平面上有质量皆为 m 的五个物块并排靠在一起,每个物块与地面间的动摩擦因数均为 μ ,相

如图所示,在水平面上有质量皆为m的五个物块并排靠在一起,每个物块与地面间的动摩擦因数均为μ,相邻两物块之间均用长为s的柔软轻绳相连接(图中未画出),现用大小为F=3μmg... 如图所示,在水平面上有质量皆为 m 的五个物块并排靠在一起,每个物块与地面间的动摩擦因数均为 μ ,相邻两物块之间均用长为s的柔软轻绳相连接(图中未画出),现用大小为 F =3 μmg 水平恒定拉力从静止开始拉动物块1.相邻两物块之间的绳子绷紧时,绳子不会断裂也不会伸长,且绷紧时间极短.试求:(1)物块1和物块2之间的绳子绷紧前瞬间,物块l的速度大小.(2)连接 2、3的绳子绷紧后瞬间,物块3的速度.(3)物块5能否发生运动?如果能,求出物块5开始运动时的速度;如果不能,试求若要物块5发生运动,拉力 F 应满足的条件. 展开
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(1) (2) (3)

(1)设物块l和2间的绳子绷紧前瞬间,物块l的速度大小为 v 0 ,据动能定理有
                                   ①(3分)
解得                                                ②(1分)
(2)物块l和2间绳绷紧后,共同速度为 v 1 ,据动量守恒有  ③(1分)
设物块2和3间绳子绷紧前2的速度为 v 2 ,绷紧后共同速度为 v 3 ,则
                        ④(3 分)
根据动量守恒有:                                      ⑤(2 分)
由②③④⑤联立解得:                                 ⑥(l 分)
(3)物块3开始运动后.由于拉力等于摩擦力,所以做匀速运动.设物块3和4之间的绳子绷紧后共同速度为 v 4 .由动量守恒得:
               ⑦(2 分)
接着前4个物块做匀减速运动.设前4个物块做匀减速运动的最大位移为s / 则有
                              ⑧(3分)
由⑥⑦⑧联立解得:s / ="s                           "             ⑨(l分)
表明物块4和5之间的绳子拉直时,前4物块的速度恰好为零,所以物块5不会发生运动.要使物块5发生运动,必须满足的条件是          ⑩(2分)
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