如图所示,一质量m=l.0kg的小物块静止在粗糙水平台阶上,离台阶边缘O点的距离s=5m,它与水平台阶表面的动...
问题详情:
如图所示,一质量m=l.0kg的小物块静止在粗糙水平台阶上,离台阶边缘O点的距离s=5m,它与水平台阶表面的动摩擦因数=0.25。在台阶右侧固定一个以O为圆心的 圆弧挡板,圆弧半径R=5m,以O点为原点建立平面直角坐标系xOy。现用F=5N的水平恒力拉动小物块(已知重力加速度g=l0)。
(1)为使小物块不落在挡板上,求拉力F作用的最长距离.
(2)(2)若小物块在水平台阶上运动时,拉力F一直作用在小物块上,当小物块过O点时撤去拉力F,求小物块击中挡板上的位置的坐标。
【回答】
(1)2.5m(2)(5,5)
【解析】
试题分析:(1)为使小物块不落在挡板上,拉力F作用最长时间t1时,撤去F后小物块刚好运动到O点静止。由牛顿第二定律得: ..............1分
解得:
减速运动时的加速度大小为: ...............1分
由运动学公式得: .................. 1分
而 .................. 1分
解得:
由 ......... 1分
方法二:或者由动能定理直接得出
方法三:V-t图像也可以
(2)水平恒力一直作用在小物块上,由动能定理可得: .. 2分
解得小物块到达O点时的速度
小物块过O点后做平抛运动
水平方向: .........1分
竖直方向: .......... 1分
又因为: .............2分
解得,位置坐标为(5,5) ......... 1分
知识点:专题三 力与物体的曲线运动
题型:综合题