(2014•攀枝花二模)如图所示,一小物块自平台上以速度v0水平抛出,刚好落在邻近一倾角为α=53°的粗糙斜面AB顶端,

(2014•攀枝花二模)如图所示,一小物块自平台上以速度v0水平抛出,刚好落在邻近一倾角为α=53°的粗糙斜面AB顶端,并恰好沿该斜面下滑,已知斜面顶端与平台的高度差h=0.032m,小物块与斜面间的动摩擦因数为μ0.5,A点离B点所在平面的高度H=1.2m.有一半径为R的光滑圆轨道与斜面AB在B点平滑连接,已知cos53°=0.6,sin53°=0.8,g取10m/s2.求:
(1)小物块水平抛出的初速度v0是多少;
(2)小物块能够通过圆轨道,圆轨道半径R的最大值.
szbzz104 1年前 已收到1个回答 举报

steven1252 春芽

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解题思路:(1)小物块落在A点之前做平抛运动,根据分运动公式列式求解即可;
(2)对从抛出到圆弧最高点过程根据功能关系列式;恰好到圆弧最高点的临界条件是弹力为零,根据牛顿第二定律列式;最后联立求解即可.

(1)小物块自平台做平抛运动,由平抛运动知识得:
在竖直方向上有:vy=
2gh=
2×10×0.032=0.8m/s
由于物块恰好沿斜面下滑,则:
tan53°=
vy
vx
代入数据解得:v0=0.6 m/s
(2)设小物块过圆轨道最高点的速度为v,受到圆轨道的压力为N,则由向心力公式得:
N+mg=m
v2
R
由功能关系得:
mg(H+h)+[1/2m
v20−
μmgHcos53°
sin53°=mg(R+Rcos53°)+
1
2mv2
小物块能过圆轨道最高点,必有 N≥0
联立以上各式并代入数据得:R≤
8
21] m,R最大值为[8/21] m.
答:(1)小物块水平抛出的初速度v0是0.6m/s;
(2)小物块能够通过圆轨道,圆轨道半径R的最大值为[8/21]m.

点评:
本题考点: 功能关系;牛顿第二定律;平抛运动.

考点点评: 本题关键明确物体的运动规律;然后对平抛运动根据分运动公式列式,对此后的多过程根据功能关系列式;同时在圆弧最高点根据牛顿第二定律列式;即对两个过程和一个状态列式后联立求解.

1年前

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