如图所示,光滑曲面轨道置于高度为H=1.8m的平台上,其末端切线水平。另有一长木板两端分别搁在轨道末端点和水平地面间,构成倾角为θ=37°的斜面,整个装置固定在竖直平面内。

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 机械能守恒定律/2022-11-10 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,光滑曲面轨道置于高度为H=1.8m的平台上,其末端切线水平。另有一长木板两端分别搁在轨道末端点和水平地面间,构成倾角为θ=37°的斜面,整个装置固定在竖直平面内。一个可视作质点的质量为m=0.1kg的小球,从光滑曲面上由静止开始下滑(不计空气阻力,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)

(1)若小球从高h=0.45m处静止下滑,则小球离开平台时速度v0的大小是多少?
(2)若小球下滑后正好落在木板的末端,则释放小球的高度h为多大?
(3)试推导小球下滑后第一次撞击木板时的动能与它下滑高度h的关系表达式,并作出Ek-h图象。

◎ 答案

(1)小球从曲面上滑下,只有重力做功,由机械能守恒定律:
mgh=   ①  …(1分)      (1分)
(2)小球离开平台后做平抛运动,小球正好落到水平地面木板的末端,则
H=      ②            ③
联立②③式得:   …(2分)
设释小球的高度为h1,则:
 …(2分)
(3)由机械能守恒定律可得:
小球由离开平台后做平抛运动,可看做水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动,则:  ④              ⑤          
   ⑥
    ⑦          ⑧          
   ⑨
由④⑤⑥⑦⑧⑨式得: Ek="3.25h " ⑩   ……(4分)
考虑到当h>0.8m时小球不会落到斜面上,其图象如图所示(2分)

说明:图象描绘完整的给2分,不完整的给1分

◎ 解析

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,光滑曲面轨道置于高度为H=1.8m的平台上,其末端切线水平。另有一长木板两端分别搁在轨道末端点和水平地面间,构成倾角为θ=37°的斜面,整个装置固定在竖直平面内。…”主要考查了你对  【机械能守恒定律】  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。

  • 最新内容
  • 相关内容
  • 网友推荐
  • 图文推荐