题目内容
【题目】如图所示,一质量m=1.0kg的小物块静止在粗糙水平台阶上,离台阶边缘O点的距离s=8m,它与水平台阶表面的动摩擦因数μ=0.2,在台阶右侧固定一个弧形挡板,以O点为原点建立平面直角坐标系xOy,现有F=6N的水平恒力拉小物块,g取10m/s2。
(1)若小物块在到达O点之前拉力F就已经撤去,最后小物块刚好能运动到O点,求撤去拉力F的位置距O点的距离;
(2)若小物块刚到达O点时撤去拉力F,小物块击中挡板时速度方向与水平方向成450,求小物块击中挡板上的位置坐标。
【答案】(1) (2) (6.4m,3.2m)
【解析】(1)当力F作用时,物体做加速运动
由牛顿第二定律:
由运动学公式:
减速阶段的加速度大小:
由运动学公式:
又
带入数据,联立解得
(2) 拉力F一直作用到O点,由运动学公式有:
小物块过O点后做平抛运动
速度偏角为:
水平方向:
竖直方向:
联立解得: ,
则击中挡板的位置坐标为
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