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如图a所示,水平桌面的左端固定一个竖直放置的光滑圆弧轨道,圆弧轨道底端与水平桌面相切C点,桌面CD长L=1m,高h2=0.5m,有质量为m(m为末知)的小物块从圆弧上A点由静止释放
网友投稿 2022-11-05 00:00:00 零零社区
◎ 题目
如图a所示,水平桌面的左端固定一个竖直放置的光滑圆弧轨道,圆弧轨道底端与水平桌面相切C点,桌面CD长L=1m,高h
2
=0.5m,有质量为m(m为末知)的小物块从圆弧上A点由静止释放,A点距桌面的高度h
1
=0.2m,小物块经过圆弧轨道底端滑到桌面CD上,在桌面CD上运动时始终受到一个水平向右的恒力F作用.然后从D点飞出做平抛运动,最后落到水平地面上.设小物块从D点飞落到的水平地面上的水平距离为x,如图b是x
2
-F的图象,取重力加速度g=10m/s
2
.
(1)试写出小物块经D点时的速度v
D
与x的关系表达式;
(2)小物体与水平桌面CD间动摩擦因数μ是多大?
(3)若小物体与水平桌面CD间动摩擦因数μ是从第(2)问中的μ值的一半,再将小物块从A由静止释放,经过D点滑出后的水平位移大小为1m,求此情况下的恒力F的大小?
◎ 答案
(1)物体从D滑出后做平抛运动,
水平方向x=v
D
t,竖直方向:h
2
=
1
2
gt
2
,
解得v
D
=x
g
2
h
2
=
10
x;
(2)从A到D过程中,由动能定理得:
mgh
1
+FL-fL=
1
2
mv
D
2
-0,
f=μF
N2
=μmg,
x
2
=
4L
h
2
mg
F+4h
2
(h
1
-μL),
解得b=4h
2
(h
1
-μL),
由图象可知b=-0.3,解得μ=0.35,
(3)由(2)可知,k=
4L
h
2
mg
,
由图象可知k=0.5,解得m=0.4kg,
从A到D过程,由动能定理得:
mgh
1
+FL-
f+0
2
L=
1
2
mv
D
2
-0,
由题可知:x=1m,
由第(1)问知v
D
=x
g
2
h
2
,
解得:F=1.9N;
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“如图a所示,水平桌面的左端固定一个竖直放置的光滑圆弧轨道,圆弧轨道底端与水平桌面相切C点,桌面CD长L=1m,高h2=0.5m,有质量为m(m为末知)的小物块从圆弧上A点由静止释放…”主要考查了你对 【动能定理】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202211/364839.html
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