精英家教網(wǎng)如圖,質(zhì)量m=2kg的小球A以v0=3
2
m/s的初速度沖上傾角θ=30°的斜面,小球A與斜面的動摩擦因數(shù)μ1=
3
6
,斜面高度H=0.5m,g取10m/s2. 求:
(1)小球A到達(dá)斜面頂端M點時的速度;
(2)當(dāng)小球A到達(dá)頂點后,假設(shè)速度大小保持不變滾到水平面MN上,水平面MN總長1m,N點有豎直擋板D,當(dāng)小球經(jīng)過M點后,立即在M點放上豎直擋板C,在MN的中點有一個靜止的光滑小球B.已知小球A 與水平面MN的動摩擦因數(shù)為μ2=0.05,兩小球碰撞后會交換各自的速度,并且每次小球與擋板的碰撞都只改變小球的運動方向,而不改變速度大小,則:試通過計算分析兩小球能發(fā)生幾次碰撞;求出從小球A滑上水平面到最后停止的總時間.
分析:根據(jù)牛頓第二定律求出物體上滑的加速度,通過速度位移公式求出小球到達(dá)M點的速度.
根據(jù)能量守恒求出小球運動的總路程,然后分析與B球相遇的次數(shù),由運動學(xué)公式v=at求運動的總時間.
解答:解:(1)根據(jù)牛頓第二定律,物體上滑的加速度為:
a=-(gsinθ+μ1gcosθ)=-(10×
1
2
+
3
6
×10×
3
2
)=-7.5m/s2
根據(jù)勻變速直線運動的速度位移公式得:
s=
v
2
M
-
v
2
0
2a
,s=
H
sinθ

代入數(shù)據(jù),解得:vM=
3
m/s

(2)球最終靜止時減少的動能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能:
μ2mgs=
1
2
mvM2
得:s=3m
則A球運動0.5m時碰撞第一次,
運動1.5m時碰撞第二次,
運動2.5m時碰撞第三次,
即兩小球共相遇三次;
a′=μ2g=0.5m/s2
t=
vM
a
=
3
0.5
=2
3
s
答:(1)小球A到達(dá)斜面頂端M點時的速度
3
m/s;
(2)兩小球能發(fā)生3次碰撞;從小球A滑上水平面到最后停止的總時間為2
3
s.
點評:第二問的關(guān)鍵是知道B球是光滑的,所以不會克服摩擦力做功,且明確每次與擋板相碰時沒有能量損失.
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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖,質(zhì)量 m=2kg 的物體靜止于水平地面的A處,A、B間距L=20m.用大小為30N,沿水平方向的外力拉此物體,經(jīng)t0=2s 拉至B處.求:
(1)求物體與地面間的動摩擦因數(shù)μ;
(2)用大小為20N,與水平方向成53°的力斜向上拉此物體,使物體從A處由靜止開始運動并能到達(dá)B處,求該力作用的最短時間t(已知cos37°=0.8,sin37°=0.6.取g=10m/s2).

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如圖,質(zhì)量m=2kg的物體靜止于水平地面的A處,A、B間距L=20m.用大小為30N,沿水平方向的外力拉此物體,經(jīng)t0=2s拉至B處.求物體與地面間的動摩擦因數(shù)μ.

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精英家教網(wǎng)如圖,質(zhì)量m=2kg、電量q=+1×10-3C的物體靜止在絕緣水平地面的A處,A、B間距L=20m.現(xiàn)加水平向右的電場強度E=3×104V/m的勻強電場,物體由靜止開始運動,經(jīng)t0=2s運動到B處.
(1)求物體與地面間的動摩擦因數(shù)μ;
(2)若所加電場場強大小仍為E=3×104V/m,方向與水平方向成37°斜向上,經(jīng)過一段時間后撤去,使物體從A處由靜止開始運動并能到達(dá)B處,求電場存在的最短時間t.(已知cos37°=0.8,sim=037°=0.6.取g=10m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖,質(zhì)量m=2kg的物體靜止于水平地面的A處,A、B間距L=20m.用大小為30N,沿水平方向的外力拉此物體,經(jīng)t0=2s拉至B處.(取g=10m/s2
(1)求物體與地面間的動摩擦因數(shù)μ;
(2)用大小為20
2
N,與水平方向成45°的力斜向上拉此物體,使物體從A處由靜止開始運動并能到達(dá)B處,求該力作用的最短時間t.

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