如图所示,一小物块从倾角θ=37°的斜面上的A点由静止开始滑下,最后停在水平面上的C点.已知小物块的质量m=0.10kg

如图所示,一小物块从倾角θ=37°的斜面上的A点由静止开始滑下,最后停在水平面上的C点.已知小物块的质量m=0.10kg,小物体与斜面和水平面间的动摩擦因数均为μ=0.25,A点到斜面底部B点的距离L=0.50m,斜面与水平面平滑连接,小物块滑过斜面与水平面连接处时无机械能损失.求:

(1)小物块在斜面上运动时的加速度大小;
(2)BC间的距离;
(3)若在C点给小物块一水平初速度使小物块恰能回到A点,此初速度为多大?(G=10m/s2
懒人两个 1年前 已收到2个回答 举报

努力攻TY吧 春芽

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解题思路:(1)根据物块在斜面上受力情况,运用牛顿第二定律求解加速度.(2)根据运动学公式求出物块滑到B点时的速度大小,对于小物块由B运动到C的过程,运用动能定理求解BC间距离.(3)对于物块返回过程,运用动能定理列式求解初速度.

(1)小物块受到斜面的摩擦力:f1=μN1=μmgcosθ
在平行斜面方向由牛顿第二定律有:mgsinθ-f1=ma
解得:a=gsinθ-μgcosθ=10×(0.6-0.25×0.8)=4.0m/s2
(2)小物块由A运动到B,根据运动学公式有:

v2B−
v2A=2aL
解得:vB=
2aL=
2×4×
1
2=2.0m/s
小物块由B运动到C的过程中所受摩擦力为:
f2=μmg
根据动能定理对小物块由B到C的过程有:
-f2sBC=0-[1/2]m
v2B
代入数据解得:sBC=0.80m
(3)设小物块在C点以初速度vC运动时,恰好回到A点,由动能定理得:
-mgLsingθ-f1L-f2sBC=0-[1/2]m
v2C
代入数据解得:vc=2
3m/s=3.5m/s
答:(1)小物块在斜面上运动时的加速度是4.0m/s2
(2)BC间的距离为0.8m.
(3)若在C点给小物块一水平初速度使小物块恰能回到A点,此初速度为3.5m/s.

点评:
本题考点: 动能定理;牛顿第二定律.

考点点评: 本题是多过程问题,按时间顺序进行分析受力情况,由牛顿第二定律、运动学公式和动能定理进行解答.

1年前

3

bbb01234567 幼苗

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(1) F=ma
F=0.1*10*0.6-0.1*10*0.8*0.25=0.4
a=0.4/0.1=4
(2) V末^2-V初^2=2aS S=0.5 V末=2
a=0.1*10*0.25/0.1=2.5
S=0.8
(3)斜面 a=(0.1*10*0.6+0.1*10*0.8*0.25)/0.1=8
VA^2-VB^2=-2*8*0.5=8
平面 VB^2-VC^2=-2*2.5*0.8=4
VC^2=12

1年前

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