如图所示,倾角为37°的足够大斜面以直线MN为界由两部分组成,MN垂直于斜面的水平底边PQ且其左边光滑右边粗糙,斜面上固定一个既垂直于斜面又垂直于MN的粗糙挡板。质量为m1=3

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 共点力的平衡/2022-10-22 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,倾角为37°的足够大斜面以直线MN为界由两部分组成,MN垂直于斜面的水平底边PQ且其左边光滑右边粗糙,斜面上固定一个既垂直于斜面又垂直于MN的粗糙挡板。质量为m1=3 kg的小物块A置于挡板与斜面间,A与挡板间的动摩擦因数为μ1=0.1。质量为m2=1 kg的小物块B用不可伸长的细线悬挂在界线MN上的O点,细线长为l=0.5 m,此时,细线恰好处于伸直状态。A,B可视为质点且与斜面粗糙部分的动摩擦因数均为μ2=0.3,它们的水平距离s=7.5 m.现A以水平初速v0=5 m/s向右滑动并恰能与B发生弹性正碰。g=10 m/s2,求:
(1)A碰撞前向右滑动时受到的摩擦力;
(2)碰后A滑行的位移;
(3)B沿斜面做圆周运动到最高点的速度。

◎ 答案

解:(1)物块A的受力如图所示,受重力mg,斜面的支持力FN1,挡板的支持力FN2及挡板对其的摩擦力f,与物体运动方向相反,mg,FN1,FN2三力合力为零,有

FN2=mgsinθ
又f=μFN2
得f=μ1m1gsin37°=0.1×3×10×0.6 N=1.8 N
(2)设A运动至与B相碰前速度为v1,由动能定理得

解得v1=4 m/s
A和B发生弹性正碰,由动量守恒和能量守恒得
m1v1=m1v1'+m2v2

解得v'1=2 m/s,v2=6 m/s
设A滑行的位移为s1,由动能定理得

解得
(3)设B做圆周运动到最高点的速度为v3,由动能定理得

v3≈4.1 m/s

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,倾角为37°的足够大斜面以直线MN为界由两部分组成,MN垂直于斜面的水平底边PQ且其左边光滑右边粗糙,斜面上固定一个既垂直于斜面又垂直于MN的粗糙挡板。质量为m1=3…”主要考查了你对  【共点力的平衡】,【动能定理】,【碰撞】  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。

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