如图所示,半径R=0.4m的光滑半圆轨道与粗糙的水平面相切于A点,质量为m=1kg的小物体(可视为质点)在水平拉力F的作用下,从静止开始由C点运动到A点,物体从
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如图所示,半径R=0.4m的光滑半圆轨道与粗糙的水平面相切于A点,质量为m=1kg的小物体(可视为质点)在水平拉力F的作用下,从静止开始由C点运动到A点,物体从
题型:河南二模
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如图所示,半径R=0.4m的光滑半圆轨道与粗糙的水平面相切于A点,质量为m=1kg的小物体(可视为质点)在水平拉力F的作用下,从静止开始由C点运动到A点,物体从A点进入半圆轨道的同时撤去外力F,物体沿半圆轨道通过最高点B后做平抛运动,正好落在C点,已知x
AC
=2m,F=15N,g取10m/s
2
,试求:
(1)物体在B点时的速度大小以及此时半圆轨道对物体的弹力大小;
(2)物体从C到A的过程中,摩擦力做的功.
答案
(1)设物体在B点的速度为v,由B到C做平抛运动,
竖直方向有:2R=
1
2
gt
2
水平方向有:x
AC
=vt
∴联立以上两式解得物体在B点时的速度大小为:v=
X
AC
t
=
X
AC
4R
g
=
2
4×0.4
10
m/s=5 m/s
分析物体在B点的受力由牛顿第二定律得:F
N
+mg=
mv2
R
∴解得半圆轨道对物体的弹力大小为:F
N
=
m
v
2
R
-mg=
1×
5
2
0.4
N-1×10N=52.5 N
(2)A到B过程,由机械能守恒定律得:
1
2
mv
A
2
=
1
2
mv
2
+2mgR
由C到A应用动能定理可知:(F-F
f
)x
AC
=
1
2
mv
A
2
所以,联立以上两式解得物体从C到A的过程中摩擦力做的功为:W
f
=-F
f
•x
AC
=
1
2
mV
A
2
FX
AC
=
1
2
×1×41J-15×2J=-9.5 J.
答案:(1)5 m/s 52.5 N (2)-9.5 J
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(2)小球落地时速度大小是多少?
题型:不详
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0
=0.3m,斜面体底端 C 距挡板的水平距离为 d
2
=1m,斜面体的倾角为 θ=45°,斜面体的高度 h=0.5m.现给小球一大小为 v
0
=2m/s的初速度,使之在空中运动一段时间后,恰好从斜面体的顶端 B 无碰撞地进入斜面,并沿斜面运动,经过 C 点后再沿粗糙水平面运动,过一段时间开始压缩轻质弹簧.小球速度减为零时,弹簧被压缩了△x=0.1m.已知小球与水平面间的动摩擦因数 μ=0.5,设小球经过 C 点时无能量损失,重力加速度 g=10m/s
2
,求:
(1)平台与斜面体间的水平距离 d
1
;
(2)小球在斜面上的运动时间 t;
(3)弹簧压缩过程中的最大弹性势能 E
p
.
题型:青岛二模
难度:
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一个物体以初速度V
0
水平抛出,经过时间t时其竖直方向的位移大小与水平方向的位移大小相等,那么t为( )
A.
v
0
g
B.
2
v
0
g
C.
v
0
2g
D.
2
v
0
g
题型:不详
难度:
|
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将一小球以3m/s的速度水平抛出,它落地时的速度大小为5m/s,求小球在空中运动的时间及位移大小.
题型:不详
难度:
|
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甲从高h处以速度v
1
平抛小球A,乙同时从地面以速度v
2
竖直上抛小球B,在B尚未到达最高点之前,两球在空中相遇,则( )
A.两小球相遇时间t=
h
v
1
B.抛出前两小球的水平距离s=
h
v
1
v
2
C.相遇A球的速率v=
gh
v
2
D.若v=
gh
则两小球相遇在
h
2
处
题型:不详
难度:
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