问题详情:
如图所示,质量为2 kg的小车在光滑水平面上处于静止状态.小车的上表面由水平面和斜面构成,斜面顶端和底端的高度差为1.8 m.小车左边缘的正上方用长2.5 m的细绳拴一质量为0.5 kg的物块,将细绳拉离竖直方向60°角后由静止释放,当物块运动到悬点的正下方时悬线断开,物块从小车的左边缘滑上小车后,先在其表面上沿水平方向运动,经过1 s时间物块离开小车,然后做曲线运动,某时刻恰好与斜面的底端相碰,已知小车与物块间的动摩擦因数为0.2,重力加速度g=10 m/s2.求:
(1)悬线断开前所受最大拉力的大小;
(2)小车上表面水平部分的长度;
(3)小车表面的斜面部分倾角的正切值.
【回答】
(1)10N ;(2)3.75m ;(3)1.2。
【解析】
【详解】(1)物块摆动过程中机械能守恒,有
解得
v=5m/s
物块运动到悬点正下方时,有
解得
F=10N
(2)物块在小车上表面水平部分运动时,加速度大小
位移大小
小车的加速度大小
位移大小
小车上表面水平部分长度
(3)物块脱离小车上表面水平部分时的速度
小车的速度
物块离开小车后做平抛运动,则解得
时间内,物块的位移大小
小车的位移大小
斜面水平长度
斜面倾角的正切值
知识点:专题三 力与物体的曲线运动
题型:计算题