题目内容
14.如图所示,质量为m的小物块在粗糙水平桌面上做直线运动,经距离l后以速度v飞离桌面,最终落在水平地面上.已知l=1.4m,v=3.0m/s,m=0.10kg,物块与桌面间的动摩擦因数μ=0.25,桌面高h=0.45m.不计空气阻力,重力加速度g取10m/s2.求:(1)小物块落地点距飞出点的水平距离s;
(2)小物块落地时的动能Ek;
(3)小物块的初速度大小v0.
分析 (1)物块离开桌面后做平抛运动,根据竖直分位移公式求出运动时间,再由水平分位移公式求出水平距离s.
(2)对于平抛过程,由动能定理可以求出落地时的动能.
(3)对于物块在水平桌面上运动的过程,由动能定理可以求出物块的初速度.
解答 解:(1)物块飞出桌面后做平抛运动,竖直方向有:h=$\frac{1}{2}$gt2,
代入数据解得:t=0.3s,
水平方向有:s=vt=3×0.3m=0.9m;
(2)对物块从飞出桌面到落地过程,由动能定理得:
mgh=Ek-$\frac{1}{2}$mv2,
代入数据解得:
落地时的动能为 Ek=0.9J;
(3)对滑块从开始运动到飞出桌面的过程,由动能定理得:
-μmgl=$\frac{1}{2}$mv2-$\frac{1}{2}$mv02,
代入数据解得:v0=4m/s;
答:
(1)小物块落地点距飞出点的水平距离为0.9m.
(2)小物块落地时的动能为0.9J.
(3)小物块的初速度为4m/s.
点评 对于平抛运动,要熟练运用运动的分解法研究,知道在水平方向和竖直方向上的运动规律,结合运动学公式灵活求水平距离.要掌握应用动能定理解题的方法与思路,灵活选取研究的过程.对于(2)(3)两问也可以应用牛顿定律、运动学公式求解.
练习册系列答案
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