如图所示,竖直平面内的半圆形轨道下端与水平面相切,B、C分别为半圆形轨道的最低点和最高点.小滑块(可视为质点)...
来源:语文精选馆 2.43W
问题详情:
如图所示,竖直平面内的半圆形轨道下端与水平面相切,B、C分别为半圆形轨道的最低点和最高点.小滑块(可视为质点)沿水平面向左滑动,经过A点时的速度vA=6.0m/s.已知半圆形轨道光滑,半径R=0.40m,滑块与水平面间的动摩擦因数μ=0.50,A、B两点间的距离l=1.10m.取重力加速度g=10m/s2.求:
(1)滑块运动到B点时速度的大小vB;
(2)滑块运动到C点时速度的大小vC;
(3)滑块从C点水平飞出后,落地点与B点间的距离x.
【回答】
考点:动能定理.
专题:动能定理的应用专题.
分析:(1)从A到B利用动能定理即可求解.(2)从B到C利用机械能守恒定律求解.(3)据平抛运动分解为水平方向 的匀速直线和竖直方向的自由落体运动.
解答: 解:(1)滑块从A运动到B的过程中,根据动能定理:﹣μmgl=﹣
代入数据解得:vB=5m/s
(2)滑块从B运动到C的过程中,取水平面为零势能平面,根据机械能守恒定律:=mg•2R+
代入数据解得:vC=3.0m/s
(3)滑块从C水平飞出后做平抛运动.设飞行时间为t,则
水平方向:x=vCt
竖直方向:
联立并代入数据解得:x=1.2 m
答:(1)滑块运动到B点时速度的大小5m/s;
(2)滑块运动到C点时速度的大小3m/s;
(3)滑块从C点水平飞出后,落地点与B点间的距离1.2m.
点评:本题是典型题目,知道动能定理和机械能守恒定律内容,并体会二者求解动力学的利弊,注意平抛运动的处理方法.
知识点:动能和动能定律
题型:计算题