(13分)如图所示,传送带以一定速度沿水平方向匀速运动,将质量m=1.0kg的小物块轻轻放在传送带上的P点,物块运动到A点后被水平抛出,小物块恰好无碰撞地沿圆弧切线从B点进入

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

(13分)如图所示,传送带以一定速度沿水平方向匀速运动,将质量m=1.0kg的小物块轻轻放在传送带上的P点,物块运动到A点后被水平抛出,小物块恰好无碰撞地沿圆弧切线从B点进入竖直光滑圆弧轨道下滑.B、C为圆弧的两端点,其连线水平,轨道最低点为O,已知圆弧对应圆心角θ=106°,圆弧半径R=1.0m,A点距水平面的高度h=0.8m,小物块离开C点后恰好能无碰撞地沿固定斜面向上滑动,经过 0.8s小物块经过D点,已知小物块与斜面间的动摩擦因数μ=.(取sin53°=0.8,g=10m/s2)求:
 
(1)小物块离开A点时的水平速度大小;
(2)小物块经过O点时,轨道对它的支持力大小;
(3)斜面上C、D间的距离.

◎ 答案

(1) vA=3m/s   (2) FN=43N   (3) 0.98m.

◎ 解析


试题分析:(1)对于小物块,由A到B做平抛运动,在竖直方向上有=2gh①
在B点时有tan
由①②解得vA=3m/s
(2)小物块在B点的速度为vB=5m/s
由B到O由动能定理(或机械能守恒定律)得
mgR(1-sin37°)=mm
由牛顿第二定律得FN-mg=m
解得FN=43N
(3)物块沿斜面上滑时,有mgsin53°+μmgcos53°=ma1
vC=vB=5m/s
小物块由C上升到最高点的时间为t1=0.5s
则小物块由斜面最高点回到D点历时
t2=0.8s-0.5s=0.3s
小物块沿斜面下滑时,由牛顿第二定律得
mgsin53°-μmgcos53°=ma2
C、D间的距离为xCDt1a2 =0.98m.

◎ 知识点

    专家分析,试题“(13分)如图所示,传送带以一定速度沿水平方向匀速运动,将质量m=1.0kg的小物块轻轻放在传送带上的P点,物块运动到A点后被水平抛出,小物块恰好无碰撞地沿圆弧切线从B点进入…”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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