問題詳情:
如圖17所示,高h=0.80m的光滑弧形軌道與水平光滑軌道相切且平滑連接。將一個質量m=0.40 kg的物塊(可視為質點)從弧形軌道頂端由靜止釋放,物塊滑至水平軌道後,從水平軌道右側邊緣O點水平飛出,落到水平地面的P點,P點距O點的水平距離x=1.6m。不計一切摩擦和空氣阻力,取重力加速度g=10m/s2。求:
(1)物塊從水平軌道O點飛出時的速率;
(2)水平軌道距地面的高度;
(3)物塊落到P點時的速度。
【回答】
解:(1)從弧形軌道頂端滑至O點的過程,物塊機械能守恆,則有(2分)
解得 : v=4.0m/s (1分)
(2)設物塊從弧形軌道水平飛出落到P點所用時間為t,水平軌道距地面的高度為H,由平拋運動規律:(2分)
解得:H=0.80m (1分)
(3)由平拋運動規律:4.0m/s;4.0m/s(1分)
物塊落到P點的速率m/s(或5.7 m/s)(1分)
設物塊落到P點的速度方向與水平方向的夾角為α,則:
解得:α=45°,即物塊落到P點的速度方向與水平方向的夾角為45°斜向右下(1分)
知識點:專題三 力與物體的曲線運動
題型:計算題