分析 (1)受力分析后,先根據(jù)牛頓第二定律求解出瓶子加速和減速時的加速度,然后根據(jù)運動學公式結合幾何關系列式求解出瓶子恰好滑動到C點時推力的作用時間;
(2)瓶子恰好滑動到B點,推力的作用距離最短;根據(jù)運動學公式結合幾何關系列式求解即可.
解答 解:(1)要想獲得游戲成功,瓶滑到C點速度正好為0,力作用時間最長,設最長作用時間為t1,有力作用時瓶的加速度為a1,t1時刻瓶的速度為v,力停止后加速度為a2,由牛頓第二定律得:
F-μmg=ma1
μmg=ma2
加速運動過程中的位移為:${x}_{1}=\frac{{v}^{2}}{2{a}_{1}}$
減速運動過程中的位移為:${x}_{2}=\frac{{v}^{2}}{2{a}_{2}}$
位移關系滿足:x1+x2=L1
解得:x1=0.5m
(2)要想游戲獲得成功力作用最小,瓶在AA’受推力加速滑到A’后撤去推力,滑到B 點速度正好為零,則:
對A’B段:L1-L2-L0=$\frac{V^2}{{2{a_2}}}$
有:v=$\sqrt{\frac{160}{7}}$m/s
對AA’段:V2=2a3L0
有:a3=10m/s2
由F-f=ma3
得:F=7N
答:(1)推力作用在瓶子上的距離為0.5m才能剛好不滑出C點
(2)若選手只能在L0=$\frac{8}{7}$m的AA′區(qū)域內(nèi)推瓶(如圖b所示),選手至少需用7N的恒力推瓶
點評 本題關鍵找出臨界情況,求出加速度后,運用運動學公式結合幾何關系列式求解.
科目:高中物理 來源: 題型:填空題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 初速度為2m/s | B. | 加速度為4m/s2 | ||
C. | 物體第1s末的位移大小為5m | D. | 在最初1s內(nèi)的平均速度大小為8m/s |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 該靜電場是勻強電場 | B. | 該靜電場是非勻強電場 | ||
C. | 電子運動的加速度逐漸減小 | D. | 電子運動的加速度逐漸增大 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 質(zhì)點B的位移大 | B. | 質(zhì)點D的路程大 | ||
C. | 質(zhì)點D的平均速度大 | D. | 質(zhì)點B的平均速率大 |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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