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1、简答题 质量为m=1kg的小物块轻轻放在水平匀速运动的传送带上的P点,随传送带运动到A点后水平抛出,小物块恰好无碰撞的沿圆弧切线从B点进入竖直光滑的圆孤轨道下滑.B、C为圆弧的两端点,其连线水平.已知圆弧半径R=1.0m圆弧对应圆心角θ=106°,轨道最低点为O,A点距水平面的高度h=0.8m,小物块离开C点后恰能无碰撞的沿固定斜面向上运动,0.8s后经过D点,物块与斜面间的动摩擦因数为μ1=
(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)试求:
(1)小物块离开A点时的水平初速度v1.
(2)小物块经过O点时对轨道的压力.
(3)假设小物块与传送带间的动摩擦因数为μ2=0.3,传送带的速度为5m/s,则PA间的距离是多少?
(4)斜面上CD间的距离.
参考答案:(1)对小物块,由A到B有vy2=2gh
在B点tanθ2=vyv0
所以v0=3m/s.
(2)对小物块,由B到O由动能定理可得:
mgR(1-sin37°)=12mv20-12v2B
其中vB=5m/s
在O点N-mg=mmv20R
所以N=43N
由牛顿第三定律知对轨道的压力为N′=43N
(3)传送带的速度为5m/s,所以小物块在传送带上一直加速,
μ2mg=ma3
PA间的距离是SPA=v212a3=1.5m
(4)物块沿斜面上滑:mgsin53°+μmgcos53°=ma1
所以a1=10m/s2
物块沿斜面下滑:mgsin53°-μmgcos53°=ma2 a2=6m/s2
由机械能守恒知vc=vB=5m/s
小物块由C上升到最高点历时t1=vCa1=0.5s
小物块由最高点回到D点历时t2=0.8s-0.5s=0.3s
故SCD=vC2t1-12a2t22
即SCD=0.98m.
答:(1)小物块离开A点的水平初速度为3m/s.
?(2)小物块经过O点时对轨道的压力为43N
?(3)则PA间的距离是1.5m
?(4)斜面上CD间的距离为0.98m
本题解析:
本题难度:一般
2、填空题 以速度v0水平抛出一小球,忽略空气阻力,当小球的水平位移与竖直位移大小相等时,小球速度的大小为______m/s,小球在空中运动的时间是______s.
参考答案:因为水平方向匀速运动,所以水平分位移 x=v0t;
小球竖直方向受重力做自由落体,所以竖直方向上位移y=12gt2;
当X=y时,解出t=2v0g;
这时小球的速度v,有以下关系v2=V02+(gt)2;
所以v=
本题解析:
本题难度:简单
3、选择题 关于平抛运动,下列说法不正确的是( )
A.是匀变速曲线运动
B.是变加速曲线运动
C.任意两段时间内速度变化量的方向相同
D.任意相等时间内的速度变化量相等