(15分)如图所示,一半径为R=0.2m的竖直粗糙圆弧轨道与水平地面相接于B点,C、D两点分别位于轨道的最低点和最高点。距地面高度为h=0.45m的水平台面上有一质量为m=1kg可看作

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

(15分)如图所示,一半径为R=0.2m的竖直粗糙圆弧轨道与水平地面相接于B点,C、D两点分别位于轨道的最低点和最高点。距地面高度为h=0.45m的水平台面上有一质量为m=1kg可看作质点的物块,物块在水平向右的恒力F=4N的作用下,由静止开始运动,经过t=2s时间到达平台边缘上的A点,此时撤去恒力F,物块在空中运动至B点时,恰好沿圆弧轨道切线方向滑入轨道,物块运动到圆弧轨道最高点D时对轨道恰好无作用力。物块与平台间的动摩擦因数μ=0.2,空气阻力不计,取 g=10m/s2。求

(1)物块到达A点时的速度大小vA
(2)物块到达B点时的速度大小vB
(3)物块从B点运动到D点过程中克服摩擦力所做的功。

◎ 答案

(1)4m/s(2)5m/s(3)7.9J

◎ 解析


试题分析:(1)物体在平台上运动时
由牛顿第二定律得F-μmg =ma (2分)
由  vA=at  (1分)
得  vA ="4m/s"    (1分)
(2)从A点到B点,由动能定理得
mgh =mvB2mvA2    (3分)
得  vB =5m/s  (1分)
(也可列如下方程: h =gt2,给1分; v=gt,1分; vB=,1分)
(3)设OB与OC的夹角为θ,则cosθ=  (1分)
轨道最高点D   mg (2分)
从B点到D点,由动能定理得
-mvD2mvB2 (3分)
解得:W=7.9J  (1分)

◎ 知识点

    专家分析,试题“(15分)如图所示,一半径为R=0.2m的竖直粗糙圆弧轨道与水平地面相接于B点,C、D两点分别位于轨道的最低点和最高点。距地面高度为h=0.45m的水平台面上有一质量为m=1kg可看作…”主要考查了你对  【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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