分析 (1)小物塊離開A點后做平拋運動,根據(jù)末速度的末速度的方向與豎直下落高度求水平初速度的大;
(2)小物塊與傳送帶間摩擦產(chǎn)生的熱量等于摩擦力與相對位移的乘積.
(3)根據(jù)牛頓第二定律和動能定理求解軌道對小物塊的支持力;
(4)根據(jù)動能定理求解斜面CD間距離.
解答 解:(1)對小物塊,由A到B做平拋運動,在豎直方向上有:${v}_{y}^{2}=2gh$…①
在B點是有:$tan\frac{θ}{2}=\frac{{v}_{y}}{{v}_{A}}$…②
由①②兩式代入數(shù)據(jù)解得:vA=3 m/s…③
(2)小物塊在摩擦力作用下做勻加速運動的加速度為:
a=$\frac{f}{m}=\frac{{μ}_{2}mg}{m}={μ}_{2}g=0.5×10m/{s}^{2}=5m/{s}^{2}$
小物塊在傳送帶上運動的時間為:t=$\frac{{v}_{A}}{a}=\frac{3}{5}s=0.6s$
小物塊的位移為:${x}_{1}=\frac{1}{2}a{t}^{2}=\frac{1}{2}×5×0.{6}^{2}m=0.9m$
傳送帶此時間內(nèi)的位移為:x2=vt=5×0.6m=3m
所以小物塊因摩擦產(chǎn)生的熱量為:Q=f△x=0.2×1×10×(3-0.9)J=4.2J
(3)對小物塊,由A到O由動能定理得:
mg[h+R(1-sin37°)=$\frac{1}{2}m{v}_{A}^{2}-\frac{1}{2}m{v}_{0}^{2}$…④
在O點由牛頓第二定律有:${F}_{N}-mg=m\frac{{v}_{0}^{2}}{R}$…⑤
由③④⑤代入數(shù)據(jù)可解得:FN=43 N
(4)物塊沿斜面上滑時有:mgsin53°+μ1mgcos53°=ma1…⑥
解得小物塊上滑時的加速度為:a1=gisn53°+μgcos53°=10m/s2
vC=vB=5 m/s
小物塊由C上升到最高點歷時為:${t}_{1}=\frac{{v}_{c}}{{a}_{1}}$=0.5s
則小物塊由斜面最高點回到D點歷時為:t2=0.8 s-0.5 s=0.3 s
小物塊沿斜面下滑時有:mgsin53°-μmgcos53°=ma2
解得:a2=gsin53°-μgcos53°=6m/s2
故CD距離為:${x}_{CD}=\frac{{v}_{C}}{2}{t}_{1}-\frac{1}{2}{a}_{2}{t}_{2}^{2}$=0.98m
答:(1)小物塊離開A點時的水平速度大小為3m/s;
(2)若傳送帶的速度為5m/s,小物塊與傳送帶之間摩擦產(chǎn)熱的4.2J;
(3)小物塊經(jīng)過O點時,軌道對它的支持力大小為43N;
(4)斜面上C、D間的距離為0.98m.
點評 本題關(guān)鍵是明確受力情況和運動過程,注意過程的連接點是解題的切入點,結(jié)合動能定理和平拋運動的規(guī)律列式求解,不難.
科目:高中物理 來源: 題型:解答題
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | $\frac{1}{3}$mg,$\sqrt{(\sqrt{3}-\frac{2}{3})gd}$ | B. | $\frac{1}{2}$mg,$\sqrt{(\sqrt{3}-\frac{2}{3})gd}$ | C. | $\frac{1}{2}$mg,$\sqrt{(\sqrt{3}-\frac{3}{2})gd}$ | D. | $\frac{1}{3}$mg,$\sqrt{(\sqrt{3}-\frac{1}{3})gd}$ |
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:解答題
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:解答題
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:解答題
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | $\frac{(m{v}_{0}+mv)}{M}$ | B. | $\frac{(m{v}_{0}-mv)}{M}$ | C. | $\frac{(m{v}_{0}+mv)}{(M+m)}$ | D. | $\frac{(m{v}_{0}-mv)}{(M+m)}$ |
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | vA=vBcosθ | |
B. | vB=vAcosθ | |
C. | 當(dāng)物塊A上升到與滑輪等高時,它的機械能最大 | |
D. | 小球B減少的勢能等于物塊A增加的動能 |
查看答案和解析>>
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報平臺 | 網(wǎng)上有害信息舉報專區(qū) | 電信詐騙舉報專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報專區(qū)
違法和不良信息舉報電話:027-86699610 舉報郵箱:58377363@163.com