有一质量为0.2kg的物块,从长为4m,倾角为30°光滑斜面顶端处由静止开始沿斜面滑下,斜面底端和水平面的接触处为很短的圆弧形,如图所示.物块和水平面间的滑动摩
题型:不详难度:来源:
有一质量为0.2kg的物块,从长为4m,倾角为30°光滑斜面顶端处由静止开始沿斜面滑下,斜面底端和水平面的接触处为很短的圆弧形,如图所示.物块和水平面间的滑动摩擦因数为0.2求: (1)物块在水平面能滑行的距离; (2)物块克服摩擦力所做的功.(g取10m/s2) |
答案
(1)对物块运动的整个过程运用动能定理得: 0-0=mglsin30°-μmgs 带入数据解得:s=10m (2)整个过程中摩擦力做的功为:W=-μmgs 代入数据得;W=-4J 所以物块克服摩擦力所做的功为4J. 答:(1)物块在水平面能滑行的距离为10m; (2)物块克服摩擦力所做的功为4J. |
举一反三
如图所示,质量为m的物体(可视为质点)以某一速度由底端冲上倾角为30°的固定斜面,上升的最大高度为h,其加速度大小为g.在这个过程中,则物体( )A.重力势能增加了mgh | B.动能减少了mgh | C.动能减少了mgh | D.机械能损失了 |
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如图所示,质量为M的木板长为L,木板的两个端点分别为A、B,中点为O,木板置于光滑的水平面上并以v0的水平初速度向右运动.若把质量为m的小木块(可视为质点)置于木板的B端,小木块的初速度为零,最终小木块随木板一起运动.小木块与木板间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g.求: (1)小木块与木板相对静止时,木板运动的速度; (2)从小木块放上木板到它与木板相对静止的过程中,木板运动的位移; (3)小木块与木板间的动摩擦因数μ的取值在什么范围内,才能使木块最终相对于木板静止时位于OA之间. |
质量为m的物体以某一初速度冲上倾角为30°的斜面,减速上滑的加速度大小为0.6g(g为重力加速度),则物体在沿斜面向上滑行距离s的过程中( )A.物体的动能减少了0.6mgs | B.物体的重力势能增加了0.5mgs | C.物体的机械能减少了0.4mgs | D.物体克服摩擦力做功0.1mgs |
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如图所示,劲度系数为k的轻弹簧,左端连着绝缘介质小球B,右端连在固定板上,放在光滑绝缘的水平面上.整个装置处在场强大小为E、方向水平向右的匀强电场中.现有一质量为m、带电荷量为+q的小球A,从距B球为S处自由释放,并与B球发生碰撞.碰撞中无机械能损失,且A球的电荷量始终不变.已知B球质量为A球质量的3倍,A、B小球均可视为质点.求: (1)A球与B球碰撞前瞬间的速度v0; (2)求A球与B球第一次碰撞后瞬间,A球的速度v1和B球的速度v2; (3)B球被碰后的运动为周期性运动,其运动周期T=2π,要使A球与B球第二次仍在B球的初始位置迎面相碰,求劲度系数k的可能取值. |
冰壶比赛是在水平冰面上进行的体育项目,由于它的形状像水壶而得名,如图所示.冰壶比赛自1998年被列入冬奥会之后,就成为了越来越普遍的运动项目之一.2010年2月27日在第21届冬奥会上,中国女子冰壶队首次参加冬奥会,获得了铜牌,取得了这个项目的零的突破,令世人瞩目.冰壶比赛的场地如图甲所示.冰道的左端有一个发球区,运动员在发球区边沿的投掷线MN将冰壶以一定的初速度掷出,使冰壶沿着冰道的中心线PO滑行,冰道的右端有一圆形的营垒.以场地上冰壶最终静止时距离营垒圆心O的远近决定胜负.比赛时,为使冰壶滑行得更远,运动员可以用毛刷擦冰壶运行前方的冰面,使冰壶与冰面间的动摩擦因数减小.当对手的冰壶停止在营垒内时,可以用掷出的冰壶与对手的冰壶撞击,使对手的冰壶滑出营垒区.已知冰壶的质量为20kg,营垒的半径为1.8m.设冰壶与冰面间的动摩擦因数μ1=0.008,用毛刷擦冰面后动摩擦因数减小至μ2=0.004.在某次比赛中,若冰壶在发球区受到运动员沿中心线方向推力作用的时间t=10s,使冰壶A在投掷线中点处以v0=2.0m/s的速度沿中心线PO滑出.设冰壶之间的碰撞时间极短,且无机械能损失,不计冰壶自身的大小,g取10m/s2. (1)冰壶在发球区受到运动员沿中心线方向作用的冲量大小为多少? (2)若不用毛刷擦冰面,则冰壶停止的位置距离营垒圆心O点多远? (3)如果在中心线PO上已经静止着一个冰壶B,如图乙所示,冰壶B距圆心O的距离为0.9m,若要使冰壶A能够沿中心线PO将B撞出营垒区,则运动员用毛刷擦冰面的长度至少为多少?
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