题目内容
【题目】如图所示,在粗糙水平台阶上静止放置一质量m=0.5kg的小物块,它与水平台阶表面间的动摩擦因数=0.5,且与台阶边缘O点的距离s=5m。在台阶右侧固定了一个以O点为圆心的圆弧形挡板,现用F=5N的水平恒力拉动小物块,一段时间后撤去拉力,小物块最终水平抛出并击中挡板。(g取10m/s2)
(1)若小物块恰能击中挡板的上边缘P点,P点的坐标为(1.6m,0.8m),求其离开O点时的速度大小;
(2)为使小物块击中挡板,求拉力F作用的距离范围;
【答案】(1); (2)
【解析】
(1) 小物块从O到P做平抛运动,水平方向
x=v0t
竖直方向
解得:
v0=4m/s
(2) 为使小物块击中档板,小物块必须能运动到O点,设拉力F作用的最短距离为x1,由动能定理得:
计算得出:
为使小物体不会飞出档板,小物块的平抛初速度不能超过;设拉力F作用的最长距离为x2,由动能定理可得:
计算得出:
故为使物块击中档板,拉力F的作用距离范围为:
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