如下图,半径R=1.0m的四分之一圆弧形光滑轨道竖直放置,圆弧最低点B与长为L=0.5m的水平面BC相切于B点,BC离地面高h=0.45m,C点与一倾角为θ=37°的光滑斜面连接,质量m=1.
◎ 题目
如下图,半径R = 1.0m的四分之一圆弧形光滑轨道竖直放置,圆弧最低点B与长为L=0.5m的水平面BC相切于B点,BC离地面高h = 0.45m,C点与一倾角为θ = 37°的光滑斜面连接,质量m=1.0 kg的小滑块从圆弧上某点由静止释放,已知滑块与水平面间的动摩擦因数μ=0.1。(已知sin37°=0.6 cos37°="0.8," g取l0 m/s2)求: (1)若小滑块到达圆弧B点时对圆弧的压力刚好等于其重力的2倍,则小滑块应从圆弧上离地面多高处释放; (2)若在C点放置一个质量M=2.0kg的小球,小滑块运动到C点与小球正碰后返回恰好停在B点,求小滑块与小球碰后瞬间小滑块的速度大小。 (3)小滑块与小球碰后小球将落在何处并求其在空中的飞行时间。 |
◎ 答案
(1)H=0.95m (2):v1=1.0m/s (3)0.3s |
◎ 解析
(1)设小滑块运动到B点的速度为vB ,由机械能守恒定律有: mg(H﹣h)=mvB2 (2分) 由牛顿第二定律有 F-mg=m (2分) 联立以上式解得:H=0.95m (2分) (2) 设小滑块运动到C点的速度为vC,由动能定理有: mg(H-h)-μmgL=mvC2 (2分) 解得小滑块在C点的速度vC= 3 m/s (1分) 对滑块返回:由动能定理:μmgL=mv12 (2分) 解得:v1=1.0m/s (1分) (3)由动量守恒:mvC=-mv1+Mv2 (2分) 解得v2=2.0m/s (1分) 小球平抛到地面的水平距离s=v2 t=v2=0.6m (1分) 斜面底宽d=hcotθ=0.6m (1分) 所以小球离开C点将恰好落在斜面底端小滑块在空中的飞行时间即为小滑块平抛运动所用时间=0.3s (1分) 本题考查了从能量的角度解决曲线运动问题,在光滑圆轨道上滑块机械能守恒,再根据可得小滑块到达圆弧B点时对圆弧的压力刚好等于其重力的2倍,可得B点的速度。在BC上受摩擦力,可根据动能定理算出C点的速度。碰撞过程中动量守恒,小球做平抛运动,根据平抛运动规律解题。 |
◎ 知识点
专家分析,试题“如下图,半径R=1.0m的四分之一圆弧形光滑轨道竖直放置,圆弧最低点B与长为L=0.5m的水平面BC相切于B点,BC离地面高h=0.45m,C点与一倾角为θ=37°的光滑斜面连接,质量m=1.…”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。- 最新内容
- 相关内容
- 网友推荐
- 图文推荐
上一篇:如图6所示,DO是水平面,AB是斜面。初速度为的物体从D点出发洞DBA滑动到顶点A时速度刚好为零。如果斜面改为AC,让该物体从D点出发沿DCA滑动到A点且速度刚好为零,则物体具有
下一篇:设光滑水平面上有一质量为m的物体,初速度为v1,在与运动方相同的恒力F的作用下,发生一段位移s,速度变为v2,如图所示。(1)试利用牛顿第二定律和运动学规律推导出F做功与物
零零教育社区:论坛热帖子
[高考] 2022 西安电子科技大学《软件工程》大作业答案 (2022-04-25) |
[家长教育] 孩子为什么会和父母感情疏离? (2019-07-14) |
[教师分享] 给远方姐姐的一封信 (2018-11-07) |
[教师分享] 伸缩门 (2018-11-07) |
[教师分享] 回家乡 (2018-11-07) |
[教师分享] 是风味也是人间 (2018-11-07) |
[教师分享] 一句格言的启示 (2018-11-07) |
[教师分享] 无规矩不成方圆 (2018-11-07) |
[教师分享] 第十届全国教育名家论坛有感(二) (2018-11-07) |
[教师分享] 贪玩的小狗 (2018-11-07) |