不会哭了 幼苗
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(1)设滑块经过B点的速度为v1,由机械能守恒定律得:
mgR=[1/2]
mv21
解得:v1=4m/s
设滑块经过B点时,轨道对其支持力为N,由牛顿第二定律得:
N-mg=
mv21
R
解得:N=30N
(2)当滑块滑上小车后,设滑块和小车加速度分别为a1、a2,由牛顿第二定律得:
对滑块:-μmg=ma1
对小车:μmg=Ma2
解得:a1=−3m/s2,a2=1m/s2
设经时间t1达到共同速度,其速度为v,由运动学公式得:
v=v1+a1t1
v=a2t1
解得:t1=1s,v=1m/s
设此时小车右端到B的距离为x1,由运动学公式得:
x1=
1
2
a2t21=0.5m
(3)设达到共同速度时,滑块的位移为x2,由运动学公式得:
x2=v1t1+
1
2
a1t21
解得:x2=2.5m
此时,滑块在小车表面滑动距离为△x1,则:
△x1=x2-x1=2.5-0.5m=2m
小车被锁定后,假设滑块能从另一端滑下,滑块又在小车表面滑动距离为△x2,由几何关系得:
△x2=L-△x1=0.16m
设滑块滑下时的速度为v2,由动能定理得:
-μmg△x2=
1
2
mv22−
1
2 mv2
解得:[1/2]
mv22=0.02J>0
所以滑块能从左端滑出,且滑出的速度为v2=0.2m/s
滑块滑出后,做平抛运动,设落地时间为t2,落点到小车左端距离为x3,则:
h=[1/2]
gt22
x3=v2t2
联立解得x3=0.04m
答:(1)搰块经过B端时,轨道对它支持力的大小为30N
(2)小车被锁定时,其右端到轨道B端的距离为0.5m
(3)滑块能从小车的左端滑出,落地点离小车左端的水平距离为0.04m
点评:
本题考点: 动能定理的应用;匀变速直线运动的速度与时间的关系;牛顿第二定律;机械能守恒定律.
考点点评: 涉及多运动过程分析,针对不同过程,建立清晰运动情景,明确遵守的物理规律,列方程求解,涉及相对运动的问题,所选的参考系要统一,一般选地球
1年前