問題詳情:
如圖所示,質量為2 kg的小車在光滑水平面上處於靜止狀態.小車的上表面由水平面和斜面構成,斜面頂端和底端的高度差為1.8 m.小車左邊緣的正上方用長2.5 m的細繩拴一質量為0.5 kg的物塊,將細繩拉離豎直方向60°角後由靜止釋放,當物塊運動到懸點的正下方時懸線斷開,物塊從小車的左邊緣滑上小車後,先在其表面上沿水平方向運動,經過1 s時間物塊離開小車,然後做曲線運動,某時刻恰好與斜面的底端相碰,已知小車與物塊間的動摩擦因數為0.2,重力加速度g=10 m/s2.求:
(1)懸線斷開前所受最大拉力的大小;
(2)小車上表面水平部分的長度;
(3)小車表面的斜面部分傾角的正切值.
【回答】
(1)10N ;(2)3.75m ;(3)1.2。
【解析】
【詳解】(1)物塊擺動過程中機械能守恆,有
解得
v=5m/s
物塊運動到懸點正下方時,有
解得
F=10N
(2)物塊在小車上表面水平部分運動時,加速度大小
位移大小
小車的加速度大小
位移大小
小車上表面水平部分長度
(3)物塊脱離小車上表面水平部分時的速度
小車的速度
物塊離開小車後做平拋運動,則解得
時間內,物塊的位移大小
小車的位移大小
斜面水平長度
斜面傾角的正切值
知識點:專題三 力與物體的曲線運動
題型:計算題