問題詳情:
如圖所示,一質量m=l.0kg的小物塊靜止在粗糙水平台階上,離台階邊緣O點的距離s=5m,它與水平台階表面的動摩擦因數=0.25。在台階右側固定一個以O為圓心的 圓弧擋板,圓弧半徑R=5m,以O點為原點建立平面直角座標系xOy。現用F=5N的水平恆力拉動小物塊(已知重力加速度g=l0)。
(1)為使小物塊不落在擋板上,求拉力F作用的最長距離.
(2)(2)若小物塊在水平台階上運動時,拉力F一直作用在小物塊上,當小物塊過O點時撤去拉力F,求小物塊擊中擋板上的位置的座標。
【回答】
(1)2.5m(2)(5,5)
【解析】
試題分析:(1)為使小物塊不落在擋板上,拉力F作用最長時間t1時,撤去F後小物塊剛好運動到O點靜止。由牛頓第二定律得: ..............1分
解得:
減速運動時的加速度大小為: ...............1分
由運動學公式得: .................. 1分
而 .................. 1分
解得:
由 ......... 1分
方法二:或者由動能定理直接得出
方法三:V-t圖像也可以
(2)水平恆力一直作用在小物塊上,由動能定理可得: .. 2分
解得小物塊到達O點時的速度
小物塊過O點後做平拋運動
水平方向: .........1分
豎直方向: .......... 1分
又因為: .............2分
解得,位置座標為(5,5) ......... 1分
知識點:專題三 力與物體的曲線運動
題型:綜合題