分析 (1)分別隔離對(duì)滑塊和木板分析,根據(jù)牛頓第二定律求出滑塊和木板的加速度大小,結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出相等的速度以及木板的長(zhǎng)度,根據(jù)Q=fL求出摩擦產(chǎn)生的熱量.
(2)根據(jù)機(jī)械能守恒和牛頓第二定律求出最高點(diǎn)的彈力,分析滑塊是否脫離圓弧軌道.若要不脫離,滿足的條件是小球不能或恰好能到達(dá)圓弧軌道的圓心高度,或小球越過最高點(diǎn).結(jié)合機(jī)械能守恒和牛頓第二定律綜合求解.
解答 解:(1)分別對(duì)小滑塊和長(zhǎng)木板進(jìn)行受力分析,小滑塊做勻減速直線運(yùn)動(dòng),加速度大小a1=μ1g=0.5×10m/s2=5m/s2,
長(zhǎng)木板做勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度大小a2=μ1mg−μ2(M+m)gM=0.5×10−0.1×201m/s2=3m/s2.
根據(jù)v0-a1t=a2t得,t=v0a1+a2=88s=1s,
則木板的長(zhǎng)度L=v0t−12a1t2−12a2t2=8×1−12×5×1−12×3×1m=4m,
小滑塊與長(zhǎng)木板間摩擦產(chǎn)生的熱量Q=fL=0.5×10×4J=20J.
(2)小球滑上圓弧軌道的速度vc=v0-a1t=8-5×1m/s=3m/s,
設(shè)通過最高點(diǎn)的速度為v,根據(jù)牛頓第二定律有:G+N=mv2R,
根據(jù)機(jī)械能守恒有:−mg•2R=12mv2−12mvc2.
聯(lián)立兩式代入數(shù)據(jù)解得N<0,會(huì)脫離.
分兩種情況:①若小球不能或恰好能到達(dá)圓弧軌道的圓心高度,則小球不會(huì)脫離軌道,
即mgr≥12mvc2,
代入數(shù)據(jù)解得r≥0.45m.
②小球能夠通過圓弧軌道的最高點(diǎn),即:2mgr=12mvc2−12mv2,且v≥√gr,
代入數(shù)據(jù)解得r≤0.18m.
答:(1)小滑塊和長(zhǎng)木板間摩擦產(chǎn)生的熱量為20J.
(2)會(huì)脫離軌道.若不會(huì)脫離,圓弧軌道半徑r滿足r≥0.45m或r≤0.18m.
點(diǎn)評(píng) 本題設(shè)計(jì)多過程問題,綜合考查了機(jī)械能守恒、牛頓運(yùn)動(dòng)定律、運(yùn)動(dòng)學(xué)公式的運(yùn)用,對(duì)于第二問,抓住不脫離軌道的條件,注意有兩種可能,即小球不能或恰好能到達(dá)圓弧軌道的圓心高度,或小球越過最高點(diǎn),結(jié)合機(jī)械能守恒進(jìn)行求解.
年級(jí) | 高中課程 | 年級(jí) | 初中課程 |
高一 | 高一免費(fèi)課程推薦! | 初一 | 初一免費(fèi)課程推薦! |
高二 | 高二免費(fèi)課程推薦! | 初二 | 初二免費(fèi)課程推薦! |
高三 | 高三免費(fèi)課程推薦! | 初三 | 初三免費(fèi)課程推薦! |
科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 速度小于v的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間為πm2qB | |
B. | 經(jīng)過c點(diǎn)的粒子在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為L(zhǎng) | |
C. | 經(jīng)過d點(diǎn)的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為πm4qB | |
D. | 速度大于2v 小于4v的粒子一定打在cd邊上 |
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 10h | B. | 15h | C. | 20h | D. | 25h |
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 船渡河的最短時(shí)間60s | |
B. | 船在行駛過程中,船頭始終與河岸垂直 | |
C. | 船航行的軌跡是一條直線 | |
D. | 船在沿河岸方向相等時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)的位移越來越大 |
查看答案和解析>>
百度致信 - 練習(xí)冊(cè)列表 - 試題列表
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報(bào)平臺(tái) | 網(wǎng)上有害信息舉報(bào)專區(qū) | 電信詐騙舉報(bào)專區(qū) | 涉歷史虛無(wú)主義有害信息舉報(bào)專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報(bào)專區(qū)
違法和不良信息舉報(bào)電話:027-86699610 舉報(bào)郵箱:58377363@163.com