問題詳情:
如圖所示,豎直平面內的半圓形軌道下端與水平面相切,B、C分別為半圓形軌道的最低點和最高點.小滑塊(可視為質點)沿水平面向左滑動,經過A點時的速度vA=6.0m/s.已知半圓形軌道光滑,半徑R=0.40m,滑塊與水平面間的動摩擦因數μ=0.50,A、B兩點間的距離l=1.10m.取重力加速度g=10m/s2.求:
(1)滑塊運動到B點時速度的大小vB;
(2)滑塊運動到C點時速度的大小vC;
(3)滑塊從C點水平飛出後,落地點與B點間的距離x.
【回答】
考點:動能定理.
專題:動能定理的應用專題.
分析:(1)從A到B利用動能定理即可求解.(2)從B到C利用機械能守恆定律求解.(3)據平拋運動分解為水平方向 的勻速直線和豎直方向的自由落體運動.
解答: 解:(1)滑塊從A運動到B的過程中,根據動能定理:﹣μmgl=﹣
代入資料解得:vB=5m/s
(2)滑塊從B運動到C的過程中,取水平面為零勢能平面,根據機械能守恆定律:=mg•2R+
代入資料解得:vC=3.0m/s
(3)滑塊從C水平飛出後做平拋運動.設飛行時間為t,則
水平方向:x=vCt
豎直方向:
聯立並代入資料解得:x=1.2 m
答:(1)滑塊運動到B點時速度的大小5m/s;
(2)滑塊運動到C點時速度的大小3m/s;
(3)滑塊從C點水平飛出後,落地點與B點間的距離1.2m.
點評:本題是典型題目,知道動能定理和機械能守恆定律內容,並體會二者求解動力學的利弊,注意平拋運動的處理方法.
知識點:動能和動能定律
題型:計算題