如图所示,一高度为h=0.8m粗糙的水平面在B点处与一倾角为θ=30°光滑的斜面BC连接,一小滑块从水平面上的A点以v0=3m/s的速度在粗糙的水平面上向右运动.运动到B点时小滑块恰能

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 牛顿第二定律/2022-10-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,一高度为h=0.8m粗糙的水平面在B点处与一倾角为θ=30°光滑的斜面BC连接,一小滑块从水平面上的A点以v0=3m/s的速度在粗糙的水平面上向右运动.运动到B点时小滑块恰能沿光滑斜面下滑.已知AB间的距离s=5m,求:
(1)小滑块与水平面间的动摩擦因数;
(2)小滑块从A点运动到地面所需的时间;
(3)若小滑块从水平面上的A点以v1=5m/s的速度在粗糙的水平面上向右运动,运动到B点时小滑块将做什么运动?并求出小滑块从A点运动到地面所需的时间.(取g=10m/s2).
魔方格

◎ 答案

(1)小滑块运动到B点时速度恰为零,设小滑块在水平面上运动的加速度大小为a,
据牛顿第二定律可得       μmg=ma        ①
由运动学公式得-v02=-2as②
   解得  μ=0.09③
故小滑块与水平面间的动摩擦因数为0.09.
(2)小滑块运动到B点      t1=
v0
μg
=3.3s      ④
在斜面上运动的加速度a=gsinθ,
运动的时间 t2=

2h
gsin2θ
=0.8s

小滑块从A点运动到地面所需的时间为     t=t1+t2=4.1s         ⑥
故小滑块从A点运动到地面所需的时间为4.1s.
(3)若小滑块从水平面上的A点以v1=5m/s的速度在粗糙的水平面上向右运动,运动到B点时的速度为,
由vB2-v12=-2as得vB=

v12-2as
=4m/s       
小滑块将做平抛运动.  
假设小滑块不会落到斜面上,则经过t3=

2h
g
=0.4s
,由于水平运动的位移x=vBt3=1.67m>
h
tan30°
=1.36m
所以假设正确.         
小滑块从A点运动到地面所需的时间为t=t3+
2s
v1+vB
=1.5
s        ⑨
故小滑块从A点运动到地面所需的时间为1.5s.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,一高度为h=0.8m粗糙的水平面在B点处与一倾角为θ=30°光滑的斜面BC连接,一小滑块从水平面上的A点以v0=3m/s的速度在粗糙的水平面上向右运动.运动到B点时小滑块恰能…”主要考查了你对  【匀变速直线运动的位移与速度的关系】,【平抛运动】,【牛顿第二定律】  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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