分析 (1)對滑塊從A到B的過程,運用動能定理并結合圖象的信息求出滑塊到達B處時的速度v的大。
(2)滑塊運動到B點前,軌道對滑塊的支持力與重力平衡.滑塊運動到B點后,由重力和支持力的合力提供向心力,由牛頓第二定律求出支持力,再求支持力之比.
(3)滑塊沿半圓弧軌道內側上滑,并恰好能達到最高點C,知最高點彈力為零,由重力充當向心力,根據(jù)牛頓第二定律求出臨界的速度,根據(jù)動能定理求出滑塊在半圓軌道上摩擦力所做的功Wf.
解答 解:(1)滑塊從A到B的過程中,由動能定理有:
F1x1-F3x3-μmgx=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$-0
由圖知:F1=20N,x1=2m,F(xiàn)3=10N,x3=1m,x=4m
代入數(shù)據(jù)得:20×2-10×1-0.25×1×10×4=$\frac{1}{2}$×1×v2
得:v=2$\sqrt{10}$m/s
(3)滑塊運動到B點前,有:N1=mg=10N
滑塊運動到B點后,由重力和支持力的合力提供向心力,由牛頓第二定律得:
N2-mg=m$\frac{{v}^{2}}{R}$
解得:N2=9mg
故N1:N2=1:9
(3)當滑塊恰好能到達C點時,應有:mg=m$\frac{{v}_{C}^{2}}{R}$
滑塊從B到C的過程,由動能定理得:
Wf-mg•2R=$\frac{1}{2}m{v}_{C}^{2}$-$\frac{1}{2}m{v}^{2}$
解得:Wf=-7.5J
答:(1)滑塊到達B處時的速度v的大小是2$\sqrt{10}$m/s;
(2)滑塊運動到B點前后瞬間受到軌道的支持力之比N1:N2是1:9;
(3)滑塊在半圓軌道上摩擦力所做的功Wf是-7.5J.
點評 解決本題的關鍵是分析清楚滑塊的運動情況,知道圓周運動向心力的來源:指向圓心的合力.當涉及力在空間的效應求速度時往往根據(jù)動能定理解決.
科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 斷開開關,a逐漸熄滅、b先變得更亮后再與a同時熄滅 | |
B. | 斷開開關,b逐漸熄滅、a先變得更亮后再與b同時熄滅 | |
C. | 合上開關,a先亮,b后亮;穩(wěn)定后a、b一樣亮 | |
D. | 合上開關,b先亮,a后亮;穩(wěn)定后b比a更亮一些 |
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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:多選題
A. | M 點和 N 點的磁感應強度大小相等,方向相同 | |
B. | M 點和 N 點的磁感應強度大小相等,方向相反 | |
C. | 在線段 MN 上各點的磁感應強度都不可能為零 | |
D. | 在線段 MN 上只有一點的磁感應強度為零 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 5s | B. | 6s | C. | 7s | D. | 8s |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 在時間△t內小球轉過的弧長為$\frac{2πl(wèi)}{θ}$ | B. | 在時間△t內小球轉過的弧長為θl | ||
C. | 小球轉過的線速度大小為θl△t | D. | 小球轉動的角速度大小為$\frac{θ}{△t}$ |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 小球的運動時間為t=$\sqrt{\frac{2h}{g}}$ | |
B. | 小球的水平位移x=h | |
C. | 小球的位移與水平面夾角的正切為$\frac{1}{2}$ | |
D. | 小球的位移與水平面夾角為22.5° |
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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:計算題
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