质量为M=2.0kg的木块,从A点由静止起沿斜面下滑,斜面倾角为θ=37°,木块与斜面间动摩擦因数为μ=0.5...
问题详情:
质量为M=2.0kg的木块,从A点由静止起沿斜面下滑,斜面倾角为θ=37°,木块与斜面间动摩擦因数为μ=0.50.开始下滑后1s末,一子*以平行于斜面向上的初速度v0=900m/s,*入木块,经极短时间,以v1=100m/s的速度穿出木块,已知子*的质量为m=0.015kg,取sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2,求子*穿出后,木块在运动过程中到A点的最小距离.
【回答】
考点: 动量守恒定律;牛顿第二定律.
分析: 对木块受力分析,受到重力、支持力和摩擦力,根据牛顿第二定律列式求解出加速度,根据运动学公式求解出1s末速度;子**穿木块过程,时间极短,内力远大于外力,子*和木块系统动量守恒,根据守恒定律求解出子**穿后木块的速度;再次对木块受力分析,根据牛顿第二定律求解出加速度,并根据运动学公式求解出位移.
解答: 解:木块沿斜面下滑,由牛顿定律有:
Mgsin37°﹣μMgcos37°=Ma,
解得:a=2m/s2,
1s末速度v=at=2m/s,
位移为:s=at2=1m,
子**入木块,子*与木块动量守恒,设沿斜面向上为正方向,由动量守恒定律得:
mv0﹣Mv=mv1+Mv',
解得:v'=4m/s,方向沿斜面向上.
当木块沿斜面上滑,由牛顿定律有:Mgsin37°+μMgcos37°=Ma',
解得a'=10m/s2,
子*能上滑距离为s'=代入数据解得:s'=0.8m.
所以木块距A点的最小距离为:△s=s﹣s'=0.2m;
答:子*穿出后,木块在运动过程中到A点的最小距离为0.2m.
点评: 本题是一道力学综合题,本题解题的关键是:分析清楚物体的运动情况,然后根据牛顿第二定律、动量守恒定律和运动学公式多次列式求解.
知识点:*原子光谱和玻尔的原子模型
题型:选择题
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