如圖所示,一質(zhì)量為5.0kg的平板車靜止在光滑水平地面上,平板車的上表面距離地面高為,其右側(cè)足夠遠(yuǎn)處有一障礙物,另一質(zhì)量為kg可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊,以v0=8m/s的初速度從左端滑上平板車,同時對平板車施加一水平向右、大小為5N的恒力,當(dāng)滑塊運(yùn)動到平板車的最右端時,二者恰好相對靜止,此時撤去恒力,當(dāng)平板車碰到障礙物時立即停止運(yùn)動,滑塊水平飛離平板車后,恰能無碰撞地沿圓弧切線從點(diǎn)切入光滑豎直圓弧軌道,并沿軌道下滑,已知滑塊與平板車間的動摩擦因數(shù),圓弧半徑為,圓弧所對的圓心角=,取m/s2,sin53=0.8,cos53=0.6,求:(1)平板車的長度;(2)障礙物與圓弧左端的水平距離。(3)滑塊在C點(diǎn)處對軌道的壓力大小是多少?
解析:(1)對滑塊,由牛頓第二定律得(1分)
對平板車,由牛頓第二定律得 m/s2 (1分)
設(shè)經(jīng)過時間,滑塊與平板車相對靜止,共同速度為,
則 解得 s (1分)
滑塊與平板車在時間內(nèi)通過的位移分別為 , (1分)
則平板車的長度為 m (1分)
此問用其它方法如動能定理做的,只要結(jié)果正確的,同樣給這5分。
(2)設(shè)滑塊從平板車上滑出后做平拋運(yùn)動的時間為,因滑塊恰能無碰撞地沿圓弧切線從點(diǎn)切入光滑豎直圓弧軌道,對處速度進(jìn)行分解可知:
(1分) 又m/s 得m/s (1分)
由公式 解得m (2分)
(3) (1分)
由B到C過程中由機(jī)械能守恒定律得: (1分)
在C點(diǎn)處,由牛頓第二定律得: (1分)
由以上式子解得: (1分)
由牛頓第三定律得滑塊對軌道的壓力為53N (1分)
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科目:高中物理 來源: 題型:
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科目:高中物理 來源:廣西南寧沛鴻民族中學(xué)2010-2011學(xué)年高二下學(xué)期期中考試物理試題 題型:038
如圖所示,一質(zhì)量為5 kg的滑塊在F=15 N的水平拉力作用下,由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動,若滑塊與水平地面間的動摩擦因數(shù)為0.2(g=10 m/s2),求:
(1)滑塊運(yùn)動的加速度多大?
(2)滑塊在力F作用下經(jīng)8 s通過的位移是多大?
(3)如果力F作用經(jīng)8 s后撤去,則滑塊在撤去F后還能滑行多遠(yuǎn)?
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