(2014•宁城县模拟)如图所示,在粗糙水平台阶上静止放置一质量m=0.5kg的小物块,它与水平台阶表面的动摩擦因数μ=

(2014•宁城县模拟)如图所示,在粗糙水平台阶上静止放置一质量m=0.5kg的小物块,它与水平台阶表面的动摩擦因数μ=0.5,且与台阶边缘O点的距离s=5m.在台阶右侧固定了一个[1/4]圆弧挡板,圆弧半径R=1m,今以O点为原点建立平面直角坐标系.现用F=5N的水平恒力拉动小物块,一段时间后撤去拉力,小物块最终水平抛出并击中挡板.
(1)若小物块恰能击中档板上的P点(OP与水平方向夹角为37°,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8),则其离开O点时的速度大小;
(2)为使小物块击中档板,求拉力F作用的最短时间.
fedut 1年前 已收到1个回答 举报

cylove_001 春芽

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解题思路:(1)小物块做平抛运动,由平抛运动的规律可求得初速度;(2)为使小物块击中档板,小物块必须能运动到O点,由动能定理求得运动位移,由牛顿第二定律求得加速度,再结合运动学公式可求得加速时间.

(1)小物块从O到P做平抛运动,
水平方向有:Rcos37°=v0t
竖直方向:Rsin37°=[1/2]gt2
解得:v0=
Rcos37°


2Rsin37°
g=[4/3]
3m/s;
(2)为使小物块击中档板,小物块必须能运动到O点,由动能定理可得:
Fx-μmgS=△Ek-0
解得:x=2.5m;
由牛顿第二定律得:F-mg=ma
代入数据得:a=5m/s2
再由运动学公式得:x=[1/2]at2
解得:t=

2x
a=

2×2.5
5=1s;
答:(1)离开O点时的速度大小为
4
3
3m/s;
(2)拉力F作用的最短时间为1s

点评:
本题考点: 动能定理的应用;平抛运动;动能定理.

考点点评: 本题综合考查了动能定理、牛顿运动定律及平抛运动,综合性较强,但难度不大,只要认真分析题意,找出各段中所对应的物理规律即可顺利求解.

1年前

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