如图所示.有一个可视为质点的质量为m＝1 kg的小物块.从光滑平台上的A点以v0＝2 m/s的初速度水平抛出.到达C点时.恰好沿C点的切线方向进入固定在水平地面上的光滑圆弧轨道.最后小物块滑上紧靠轨道末端D点的质量为M＝3 kg的长木板．已知木板上表面与圆弧轨道末端切线相平.木板下表面与水平地面之间光滑.小物块与长木板间的动摩擦因数μ＝0.3.圆弧轨道的� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

精英家教网 > 高中物理 > 题目详情

(12分)如图所示，有一个可视为质点的质量为m＝1 kg的小物块，从光滑平台上的A点以v₀＝2 m/s的初速度水平抛出，到达C点时，恰好沿C点的切线方向进入固定在水平地面上的光滑圆弧轨道，最后小物块滑上紧靠轨道末端D点的质量为M＝3 kg的长木板．已知木板上表面与圆弧轨道末端切线相平，木板下表面与水平地面之间光滑，小物块与长木板间的动摩擦因数μ＝0.3，圆弧轨道的半径为R＝0.4 m，C点和圆弧的圆心连线与竖直方向的夹角θ＝60°，不计空气阻力，g取10 m/s².求：

（1）小球到达C点时的速度

（2）小物块刚要到达圆弧轨道末端D点时对轨道的压力；

（3）要使小物块不滑出长木板，木板的长度L至少多大？

【答案】

(1) 4 m/s (2) 6 0 N，方向竖直向下(3) 木板的长度至少是2.5 m

【解析】

试题分析：(1)小物块在C点时的速度大小为v_C＝＝4 m/s

小物块由C到D的过程中，由动能定理得：mgR(1－cos 60°)＝mv－mv

代入数据解得v_D＝2 m/s，小球在D点时由牛顿第二定律得：

F_N－mg＝m，代入数据解得F_N＝60 N

由牛顿第三定律得F_N′＝F_N＝6 0 N，方向竖直向下．

(2)设小物块刚滑到木板左端到达到共同速度，大小为v，小物块在木板上滑行的过程中，小物块与长木板的加速度大小分别为

a₁＝＝μg＝3 m/s²，a₂＝＝1 m/s² 速度分别为v＝v_D－a₁t，v＝a₂t

对物块和木板系统，由能量守恒定律得：

μmgL＝mv－ (m＋M)v²

解得L＝2.5 m，即木板的长度至少是2.5 m

考点：结合圆周运动考查了动能定理的应用

点评：在运用动能定理解决问题的时候一定要注意过程中的始末状态

练习册系列答案

课时练同步训练与测评系列答案

名师伴你行小学生10分钟应用题天天练系列答案

年级	高中课程	年级	初中课程
高一	高一免费课程推荐！	初一	初一免费课程推荐！
高二	高二免费课程推荐！	初二	初二免费课程推荐！
高三	高三免费课程推荐！	初三	初三免费课程推荐！
更多初中、高中辅导课程推荐,点击进入>>

相关习题

科目：高中物理 来源： 题型：

（满分12分）如图所示，宽度为L的金属框架竖直固定在绝缘地面上，框架的上端接有一特殊的电子元件，如果将其作用等效成一个电阻，则其阻值与其两端所加的电压成正比，即等效电阻，式中k为恒量。框架上有一质量为m的金属棒水平放置，金属棒与光滑框架接触良好，离地高为h，磁感应强度为B的匀强磁场与框架平面垂直。将金属棒由静止释放，棒沿框架向下运动。其它电阻不计，问：