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如图,L型弯管有一柔软但不可被压缩(或拉伸)的长度为l的物体,其截面直径比L型弯管径略小(管径与物体的长度相比可以忽略),该物体可在L型弯管中移动,且物体在弯角处移动时无能量损失.已知L型弯管的竖直部分光滑,水平部分与物体间的动摩擦因数为μ(μ>1),且最大静摩擦力等于滑动摩擦力.现让物体在竖直外力作用下保持静止,设物体的上端离水平管的竖直距离为x.
(1)若物体的一部分在水平管中,撤去外力后,物体能在原位置保持静止,求此情况下x的取值范围.
(2)若物体全部在竖直管中,撤去外力后,物体能全部进入水平管中,求此情况下x的取值范围.
(3)若x=2μl,求撤去外力后物体右端进入水平管的距离.
(09年泰州市联考)(16分)如图,型弯管有一柔软但不可被压缩(或拉伸)的长度为
的物体,其截面直径比
型弯管径略小(管径与物体的长度相比可以忽略),该物体可在
型弯管中移动,且物体在弯角处移动时无能量损失。已知
型弯管的竖直部分光滑,水平部分与物体间的动摩擦因数为
(
),且最大静摩擦力等于滑动摩擦力。现让物体在竖直外力作用下保持静止,设物体的上端离水平管的竖直距离为
。
(1)若物体的一部分在水平管中,撤去外力后,物体能在原位置保持静止,求此情况下的取值范围。
(2)若物体全部在竖直管中,撤去外力后,物体能全部进入水平管中,求此情况下的取值范围。
(3)若,求撤去外力后物体右端进入水平管的距离。
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