分析 (1)對(duì)滑塊B從最低點(diǎn)到達(dá)最高點(diǎn)的過(guò)程中,由機(jī)械能守恒列式,由于滑塊對(duì)管壁的作用力為0.5mg,但不知道力的方向,所以分兩種情況,根據(jù)牛頓第二定律列式求解速度;
(2)炸藥爆炸的過(guò)程,由動(dòng)量守恒列式,滑塊A向左滑動(dòng)過(guò)程,由動(dòng)能定理列式,滑塊B離開(kāi)軌道最高點(diǎn)后做平拋運(yùn)動(dòng),根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的基本公式列式,聯(lián)立方程即可求解.
解答 解:(1)設(shè)炸藥瞬間爆炸后滑塊B的速度vB,滑塊A的速度vA,滑塊B到達(dá)最高點(diǎn)的速度為v.
滑塊B從最低點(diǎn)到達(dá)最高點(diǎn)的過(guò)程中,由機(jī)械能守恒得:
$\frac{1}{2}m{{v}_{B}}^{2}=\frac{1}{2}m{v}^{2}+mg•2R$ ①
①當(dāng)滑塊B在最高點(diǎn)受到管壁內(nèi)側(cè)的作用為N=0.5mg時(shí),
由牛頓第二定律可得:$mg-N=m\frac{v^2}{R}$②
聯(lián)立①②解得:${v_B}=\frac{3}{2}\sqrt{2gR}$③
②當(dāng)滑塊B在最高點(diǎn)受到管壁外側(cè)的作用為N′=0.5mg時(shí),
由牛頓第二定律可得:$mg+N'=m\frac{v^2}{R}$④
聯(lián)立①②解得:$v_B^'=\frac{1}{2}\sqrt{22gR}$⑤
(2)炸藥爆炸的過(guò)程,由動(dòng)量守恒得:mvB-2mvA=0⑥
滑塊A向左滑動(dòng)過(guò)程,由動(dòng)能定理得:$-μ•2mgS=0-\frac{1}{2}•2m{{v}_{A}}^{2}$⑦
滑塊B離開(kāi)軌道最高點(diǎn)后做平拋運(yùn)動(dòng),有:SB=v•t$2R=\frac{1}{2}g{t^2}$⑧
滑塊B在水平軌道上的落地點(diǎn)與滑塊A的距離△S=SB-SA⑨
聯(lián)立③⑥⑦⑧⑨解得:$△S=(\sqrt{2}-\frac{9}{16μ})R$
聯(lián)立⑤⑥⑦⑧⑨解得:$△S'=(\sqrt{6}-\frac{11}{16μ})R$
答:(1)炸藥瞬間爆炸后滑塊B的速度大小為$\frac{3}{2}\sqrt{2gR}$或$\frac{1}{2}\sqrt{22gR}$.
(2)滑塊B在水平軌道上的第一落地點(diǎn)與滑塊A的最終停止位置之間的距離為$(\sqrt{2}-\frac{9}{16μ})R$或$(\sqrt{6}-\frac{11}{16μ})R$.
點(diǎn)評(píng) 本題解題的關(guān)系是分析清楚運(yùn)動(dòng)過(guò)程,應(yīng)用動(dòng)能定理、牛頓第二定律、動(dòng)量守恒定律列式解題,注意滑塊對(duì)管壁的作用力為0.5mg,但不知道力的方向,所以分兩種情況分別求解,難度適中.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | T=mgsinθ | B. | T=mgcosθ | C. | F=mgtanθ | D. | F=mgcotθ |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | U減小 | B. | I增大 | C. | P減小 | D. | P1減小 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 1.41 Wb/s | B. | 2.0 Wb/s | C. | 14.1 Wb/s | D. | 20.0 Wb/s |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 電動(dòng)機(jī)消耗的電能為UIt | B. | 電動(dòng)機(jī)消耗的電能為I2Rt | ||
C. | 電動(dòng)機(jī)線圈生熱為UIt | D. | 電動(dòng)機(jī)線圈生熱為$\frac{U^2}{R}t$ |
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