分析 (1)由平拋運(yùn)動規(guī)律求得豎直分速度,進(jìn)而得到運(yùn)動時間;然后根據(jù)速度方向求得水平速度,進(jìn)而求得水平距離;
(2)根據(jù)位移與時間的關(guān)系式求得初速度和加速度,進(jìn)而求得在BD上的運(yùn)動時間,即可求得B到P的時間;
(3)對物塊從P到M應(yīng)用機(jī)械能守恒求得在M點(diǎn)的速度,然后由牛頓第二定律求得支持力,即可由牛頓第三定律求得壓力.
解答 解:(1)物塊從D到P做平拋運(yùn)動,運(yùn)動時間${t}_{1}=\sqrt{\frac{2R}{g}}=0.4s$,物塊在P點(diǎn)的豎直分速度vy=gt1=4m/s,故物塊在D點(diǎn)的速度vD=vytan45°=4m/s;
那么,P點(diǎn)與桌面的水平距離s=vDt1=1.6m;
(2)物塊過B點(diǎn)后做勻減速直線運(yùn)動,其位移與時間的關(guān)系為x=6t-2t2(m),故物塊在B點(diǎn)的速度vB=6m/s,物塊做勻減速運(yùn)動的加速度a=4m/s2;
所以,物塊從B到D的運(yùn)動時間${t}_{2}=\frac{{v}_{B}-{v}_{D}}{a}=0.5s$;
所以,物塊m由B運(yùn)動到P所用時間t=t1+t2=0.9s;
(3)物塊在P點(diǎn)的速度${v}_{P}=\frac{{v}_{y}}{sin45°}=4\sqrt{2}m/s$,那么由機(jī)械能守恒可得:$\frac{1}{2}m{{v}_{P}}^{2}=mgRcos45°+\frac{1}{2}m{{v}_{M}}^{2}$,所以,${v}_{M}=\sqrt{{{v}_{P}}^{2}-2gRcos45°}=\sqrt{32-8\sqrt{2}}m/s$;
物塊m運(yùn)動到M點(diǎn)時,軌道對物塊的支持力做向心力,故有${F}_{N}′=\frac{m{{v}_{M}}^{2}}{R}=4-\sqrt{2}(N)$,方向水平向左;
故由牛頓第三定律可得:m對軌道的壓力${F}_{N}={F}_{N}′=4-\sqrt{2}(N)$,方向水平向右;
答:(1)P點(diǎn)與桌面的水平距離為1.6m;
(2)物塊m由B運(yùn)動到P所用時間為0.9s;
(3)物塊m運(yùn)動到M點(diǎn)時,m對軌道的壓力FN為$4-\sqrt{2}(N)$,方向水平向右.
點(diǎn)評 經(jīng)典力學(xué)問題一般先對物體進(jìn)行受力分析,求得合外力及運(yùn)動過程做功情況,然后根據(jù)牛頓定律、動能定理及幾何關(guān)系求解.
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | $\frac{1}{2}$mg | B. | 2mg | C. | mg | D. | $\frac{3}{2}$mg |
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | aB=aCvB=vC | B. | aB>aCvB=vC | C. | aB>aCvB<vC | D. | aB<aCvB>vC |
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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 紅色光譜是氫原子從n=6能級向n=2能級躍遷時產(chǎn)生的 | |
B. | 紫色光譜是氫原子從n=6能級或n=5能級向n=2能級躍遷時產(chǎn)生的 | |
C. | 若原子從n=6能級向n=1能級躍遷,則能夠產(chǎn)生紅外線 | |
D. | 若原子從n=6能級向n=1能級躍遷,則能夠產(chǎn)生紫外線 |
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