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)...

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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.

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)...

【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=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)... 第2张如图所示,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)... 第3张

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: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)... 第4张=mg•2R+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)... 第5张

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: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)... 第6张

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

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