Question

【題目】如圖所示，質(zhì)量m=2kg的小滑塊，從弧形軌道的底端A點(diǎn)，以Ek=16J的初動(dòng)能沿軌道向上滑行，到達(dá)最大高度后沿原路返回，最后停在水平面上的P點(diǎn)，設(shè)弧形軌道光滑且足夠長(zhǎng)．（取g=10m/s2）求：

（1）小滑塊能到達(dá)的最大高度h是多大？
（2）小滑塊返回A點(diǎn)時(shí)的速度V大小是多少？
（3）若水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，則P點(diǎn)離出發(fā)點(diǎn)A的距離S為多少？

Answer 1

【答案】
（1）解：滑塊上滑過程，機(jī)械能守恒，

由機(jī)械能守恒定律得：Ek= mv2=mgh，

解得：h=0.8m；

答：小滑塊能到達(dá)的最大高度h是0.8m．

（2）滑塊的動(dòng)能：Ek= mv2，解得：v=4m/s；

答：小滑塊返回A點(diǎn)時(shí)的速度V大小是4m/s．

（3）在整個(gè)過程中，由動(dòng)能定理得：

﹣μmgs=0﹣Ek，解得：s=4m；

答：若水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，則P點(diǎn)離出發(fā)點(diǎn)A的距離s為4m．

【解析】本題考查了動(dòng)能定理的應(yīng)用，可以利用動(dòng)能定理求滑塊上升的高度，利用動(dòng)能的表達(dá)式求滑塊速度、滑塊滑行距離等問題，學(xué)生如果能夠分析清楚滑塊運(yùn)動(dòng)過程、應(yīng)用動(dòng)能的計(jì)算公式、動(dòng)能定理即可解題．
【考點(diǎn)精析】通過靈活運(yùn)用動(dòng)能定理的綜合應(yīng)用，掌握應(yīng)用動(dòng)能定理只考慮初、末狀態(tài)，沒有守恒條件的限制，也不受力的性質(zhì)和物理過程的變化的影響.所以，凡涉及力和位移，而不涉及力的作用時(shí)間的動(dòng)力學(xué)問題，都可以用動(dòng)能定理分析和解答，而且一般都比用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和機(jī)械能守恒定律簡(jiǎn)捷即可以解答此題．