Question

问一道高中物理题

长为6L质量为6m的匀质绳，置于特制的水平桌面上，绳的一端悬垂于桌边外，另一端系有一个可视为质点的质量为M的木块，如图所示。木块在AB段与桌面无摩擦，在BE段与桌面有摩擦，匀质绳与桌面的摩擦可忽略。初始时刻用手按住木块使其停在A处，绳处于绷紧状态，AB=BC=CD=DE=L，放手后，木块最终停在C处。桌面距地面高度大于6L。球
1、求木块刚滑至B点时的速度V和μ的值
2、若木块与BE段的动摩擦因数为μ1=0.35,则木块最终停在何处
3、是否存在一个μ2=值，能使木块从A处放手后，最终停在E处，且不在运动？若能，求出该μ2的值，若不能，简要说明理由。

这道题答案在http://gzwl.cooco.net.cn/testdetail/138222/第一问请详细讲一下

Answer 1

第一问由机械能守恒或动能定理均可求解，以机械通守恒为例：
将木块与绳看作一个整体，由于从A至B过程除重力之外没有其他力对整体做功，故系统机械通守恒。
以桌面为参考平面，则当木块处于A位置时，整体重力势能为EP1=-2mgL
木块运动至B位置时，整体重力势能为EP2=-3mg●1.5L
(注意理解以上两个式子，因为以桌面为参考平面，故而桌面上的木块和绳子势能均为0，只有悬垂于桌面外的绳子有势能)
由机械能守恒：EP1-EP2=0.5(M+6m)V2（减小的重力势能转化为整体的动能）
代入数据即可求得结果。
至于μ的求解，可根据功能关系
具体求解既可选择AC过程，也可选择BC过程
以AC过程为例：全过程整体重力势能减小，但动能没有变化（初末状态均为0），则所减小的重力势能全部通过克服摩擦力做功转化为内能
减小的重力势能△Ep=-2mgL-(-4mg●2L)
克服摩擦力做功Wf=μMg●L (因为AB段无摩擦，所以有摩擦力时位移为L，而不是2L)
由△Ep=Wf即可求得结果

Answer 2

1式中左面是3L的重心在桌面下1.5L处，所以是3mg乘以二分之三L，开始时下垂断长2L重心在桌面下L处，左面是两次的是能差值，减少的重力势能转化为，绳子和物体的动能，3式中也是势能的减少用来克服摩擦力做功！