分析 (1)根據(jù)在C點(diǎn)軌道對(duì)甲物塊的支持力,結(jié)合牛頓第二定律求出甲物塊滑到C點(diǎn)的速率;
(2)根據(jù)機(jī)械能守恒定律求出甲物塊到達(dá)B點(diǎn)的速度,對(duì)B到C的過程運(yùn)用動(dòng)能定理,求出水平軌道BC的長度;
(3)根據(jù)牛頓第二定律分別求出甲乙兩物塊做勻減速直線運(yùn)動(dòng)的加速度大小,抓住速度相等時(shí),相距最近,結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出最小距離.
解答 解:(1)在C點(diǎn),甲物塊做圓周運(yùn)動(dòng),設(shè)甲物塊滑到C點(diǎn)時(shí)的速率為vC,在C點(diǎn),軌道對(duì)甲物塊的支持力FN=19 N
則:FN−mg=mvC2R
代入數(shù)據(jù)解得:vC=9 m/s
(2)對(duì)甲物塊,設(shè)下滑到B點(diǎn)速度為vB,由機(jī)械能守恒定律有:
mgh+12mv12=12mvB2
代入數(shù)據(jù)解得:vB=12 m/s
設(shè)水平軌道BC長度為L,甲物塊從B到C的過程由動(dòng)能定理有:
-μ甲m甲gL=12m甲vC2-12m甲vB2
代入數(shù)據(jù)解得:L=21 m
(3)甲、乙兩物塊在水平軌道BC上,均做勻減速直線運(yùn)動(dòng),設(shè)加速度分別為a甲、a乙,根據(jù)牛頓第二定律有:
a甲=-\frac{{μ}_{甲}{m}_{甲}g}{{m}_{甲}}=-μ甲g=-1.5 m/s2
a乙=-\frac{{μ}_{乙}{m}_{乙}g}{{m}_{乙}}=-μ乙g=-6.4 m/s2
設(shè)乙物塊滑入水平軌道BC時(shí)間t后與甲物塊速度相等,設(shè)為v,則:
v2+a乙 t=vB+a甲(t+0.6)=v
代入數(shù)據(jù)解得:t=1 s v=9.6 m/s
即乙物塊滑入水平軌道1 s后甲、乙兩物塊速度相等(v=9.6 m/s),這時(shí)它們?cè)谒杰壍繠C上的距離最小,根據(jù)勻變速運(yùn)動(dòng)的位移公式得:
x甲=\frac{1}{2}(vB+v)(t+0.6)
代入數(shù)據(jù),得:x甲=(12+9.6)×1.6×\frac{1}{2}=17.28(m)
x乙=\frac{1}{2}(v2+v)t
代入數(shù)據(jù),得:x乙=(16+9.6)×\frac{1}{2}=12.8(m)
甲、乙兩物塊在水平軌道BC上的最小距離:
△x=x甲-x乙=17.28 m-12.8 m=4.48 m
答:(1)甲物塊滑到C點(diǎn)時(shí)的速率為9m/s;
(2)水平軌道BC的長度為21m;
(3)甲、乙兩物塊在水平軌道BC上運(yùn)動(dòng)時(shí)兩物塊間的最小距離為4.48m.
點(diǎn)評(píng) 本題考查了動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒、牛頓第二定律、運(yùn)動(dòng)學(xué)公式的綜合運(yùn)用,對(duì)于第三問,要知道兩者速度相等時(shí)相距最近,結(jié)合牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式綜合求解.
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:多選題
A. | 晶體的分子排列都是有規(guī)則的 | |
B. | 液晶顯示器利用了液晶對(duì)光具有各向異性的特點(diǎn) | |
C. | 飽和蒸氣壓與溫度和體積都有關(guān) | |
D. | 相對(duì)濕度越大,空氣中水蒸氣越接近飽和 | |
E. | 對(duì)于同一種液體,飽和汽壓隨溫度升高而增大 |
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | do和sol的周期之比約為2:3 | |
B. | do和sol在空氣中傳播的波長之比為2:3 | |
C. | do和sol的頻率之比約為2:3 | |
D. | do和sol在空氣中傳播的波速之比為3:2 |
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 速度變化量為末速度和初速度的差 | B. | 速度變化量是矢量 | ||
C. | 速度變化量是標(biāo)量 | D. | 速度變化量△v=a△t |
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:解答題
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 它們的向心力都等于地球?qū)λ鼈兊娜f有引力 | |
B. | 它們的向心加速度都與軌道半徑的二次方成反比 | |
C. | a和c的運(yùn)轉(zhuǎn)周期相同 | |
D. | a和b做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的軌道半徑相同,線速度大小相等 |
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 阻尼振動(dòng)的振幅越來越小,周期也越來越�。� | |
B. | 自由振動(dòng)是受周期性外力作用下的振動(dòng). | |
C. | 受迫振動(dòng)穩(wěn)定后的頻率等于自身固有頻率. | |
D. | 當(dāng)驅(qū)動(dòng)力的頻率等于振動(dòng)物體的固有頻率時(shí),受迫振動(dòng)的振幅最大. |
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 物體在恒力作用下一定做直線運(yùn)動(dòng) | |
B. | 物體在恒力作用下可能做曲線運(yùn)動(dòng) | |
C. | 做曲線運(yùn)動(dòng)的物體,其速度方向與加速度方向可能在同一直線上 | |
D. | 曲線運(yùn)動(dòng)的加速度一定發(fā)生變化 |
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