如图所示,水平光滑路面CD的右侧有一长L1=3m的板M,一物块(可视为质点)放在板M的最右端,并随板一起向左侧...
问题详情:
如图所示,水平光滑路面CD的右侧有一长L1=3 m的板M,一物块(可视为质点)放在板M的最右端,并随板一起向左侧固定的平台运动,板M的上表面与平台等高。平台的上表面AB长s=3 m,光滑半圆轨道AFE竖直固定在平台上,圆轨道半径R=0.4 m,最低点与平台AB相切于A点。板与物块相对静止向左运动,速度v0=8 m/s。当板与平台的竖直墙壁碰撞后,板立即停止运动,物块在板上滑动,物块与板的上表
面及轨道AB的动摩擦因数μ=0.1,物块质量m=1 kg,
取g=10 m/s2。
(1)求物块进入圆轨道时对轨道上的A点的压力;
(2)判断物块能否到达圆轨道的最高点E。如果能,求物块离开E点后在平台上的落点到A点的距离;如果不能,则说明理由。
【回答】
【知识点】动能定理的应用;牛顿第二定律;平抛运动;向心力 E2 C2 D2 D5
【*解析】(1) 140 N,方向竖直向下(2) x=2.4 m解析:(1) 设物块到A点时速度为v1
由动能定理得:由牛顿第二定律得:FN-mg=
解得:FN=140 N,由牛顿第三定律知,物块对轨道A点的压力大小
为140 N,方向竖直向下
(2)设物块能通过圆轨道的最高点,且在最高点处的速度为
V2,解得:v2=6 m/s> =2 m/s
故能通过最高点,做平抛运动
有x=v2t ;解得:x=2.4 m
【思路点拨】(1)对物体从木板右端滑到平台A点过程运用动能定理列式,在对滑块经过A点时运用牛顿第二定律和向心力公式列式求解; (2)先加速滑块能通过最高点,对从C到最高点过程运用动能定理列式求解出最高点速度,与能经过最高点的最小速度比较,之后根据平抛运动的知识列式求解
本题关键是对各个过程根据动能定理列式,同时结合牛顿运动定律和向心力公式列式后联立求解.
知识点:动能和动能定律
题型:计算题
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