如图所示,长S=10m的平台AB固定,长L=6m质量M=3kg的木板放在光滑地面上,与平台平齐且靠在B处,右侧有落差h=0.1m的光滑弧形桥CD(桥的支柱未画出),桥面的最低位置与AB水平线

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,长S=10m的平台AB固定,长L=6m质量M=3kg的木板放在光滑地面上,与平台平齐且靠在B处,右侧有落差h=0.1m的光滑弧形桥CD(桥的支柱未画出),桥面的最低位置与AB水平线等高(木板可从桥下无障碍的前行)。已知木板右侧与弧形桥左侧C端的水平距离d=1.5m,弧形桥顶部圆弧半径相等R=0.4m(半径未画出)。现有质量m=1kg的物块,以初速度v0=12m/s从A点向右运动,过B点后滑上木板,物块与平台、木板间的滑动摩擦因数 μ=0.4,物块滑上弧形桥时无机械能损失,当物块到达圆弧最高点时D时,木板中点刚好到达D点正下方。物块大小忽略,重力加速度g=10m/s2。求:

(1)物块滑至B点时的速度大小v;
(2)物块与木板能否达到共速,若能,确定两物体共速时木板的位置和物块在木板上的位置;
(3)物块到达弧形桥顶端D点时所受到的支持力F及物块与木板相碰点到木板左端的距离S0.

◎ 答案

(1);(2)物块刚好滑至木板右侧;(3)

◎ 解析


试题分析:(1)(4分)物块由A点至B点,由动能定理
 (2分)
  (2分)
(2)(8分)物块滑上木板后,物块和木板组成的系统动量守恒,设物块与木板达到共速时的速度为,木板向右运动的位移为,物块相对木板的相对位移为.
       (2分)
    (2分)
   (2分)
得 ,即木板则好到达C位置。(1分)
,即物块刚好滑至木板右侧 。(1分)
(3)(6分)设物块冲至桥顶D点时的速度为,由机械能守恒定律得
(1分)
物块到达D点时  (1分)
 (1分)
物块从D点做平抛的过程中,木板向右做匀速运动,设物块平抛射程为,木板向右运动 
 (1分)     
 (1分)
物块落在木板上的位置离木板左端距离 (1分)

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,长S=10m的平台AB固定,长L=6m质量M=3kg的木板放在光滑地面上,与平台平齐且靠在B处,右侧有落差h=0.1m的光滑弧形桥CD(桥的支柱未画出),桥面的最低位置与AB水平线…”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。

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