如图所示装置由AB、BC、CD三段轨道组成,轨道交接处均由很小的圆弧平滑连接,其中轨道AB、CD段是光滑的,水平轨道BC的长度s=5m,轨道CD足够长且倾角θ=37°,A、D两点离轨道BC

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 动能定理/2022-11-05 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示装置由AB、BC、CD三段轨道组成,轨道交接处均由很小的圆弧平滑连接,其中轨道AB、CD段 是光滑的,水平轨道BC的长度s=5 m,轨道CD足够长且倾角θ=37°,A、D两点离轨道BC的高度分别为h1=4.30 m,h2=1.35 m。现让质量为m的小滑块自A点由静止释放。已知小滑块与轨道BC间的动摩擦因数μ=0.5,重力加速度g取11 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
(1)小滑块笫一次到达D点时的速度大小;
(2)小滑块第一次与第二次通过C点的时间间隔:
(3)小滑块最终停止的位置距B点的距离

◎ 答案

解:(1)小物块从A→B→C→D过程中,由动能定理得
将h1、h2、s、μ、g代入得:vD=3 m/s
(2)小物块从A→B→C过程中,由动能定理得
将h1、s、μ、g代入得:vC=6 m/s
小物块沿CD段上滑的加速度大小a=gsinθ=6 m/s2
小物块沿CD段上滑到最高点的时间
由于对称性可知小物块从最高点滑回C点的时间t2=t1=1 s
故小物块第一次与第二次通过C点的时间间隔t=t1+t2=2 s
(3)对小物块运动全过程利用动能定理,设小滑块在水平轨道上运动的总路程为s,有:mgh1=μmgs
将h1、μ、g代入得s=8.6 m
故小物块最终停止的位置距B点的距离为2s-s=1.4 m

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示装置由AB、BC、CD三段轨道组成,轨道交接处均由很小的圆弧平滑连接,其中轨道AB、CD段是光滑的,水平轨道BC的长度s=5m,轨道CD足够长且倾角θ=37°,A、D两点离轨道BC…”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。

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