题目内容

【题目】如图所示,质量为2kg的物体在竖直平面内高h=1m的光滑弧形轨道A点,以初速度=4m/s沿轨道下滑,并进入水平轨道BC.BC=1.8m,物体在BC段所受到的阻力为8N(g=10m/s)。求:

(1)物体刚下滑到B点时的速度大小;

(2)物体通过BC时在C点的动能;

(3)物体上升到另一光滑弧形轨道CD后,又滑回BC轨道,最后停止在离B点多远的位置。

【答案】(1)6m/s (2)21.6J (3)B0.9m

【解析】

1)物体在光滑弧形轨道上运动只有重力做功,故机械能守恒,则有

所以物体刚下滑到B点的速度大小

2)物体在BC上运动,只有摩擦力做功,设物体经过C点的动能为EkC,则由动能定理可得:

3)物体在整个过程中只有重力、摩擦力做功,设物体在BC上滑动的路程为x,则由动能定理可得:

解得:

x4.5m=2LBC+0.9m

故物块最后停在离B0.9m处;

练习册系列答案
相关题目

【题目】在科幻电影《流浪地球》中,由于太阳极速衰老膨胀即将吞噬地球,所以人类要把地球离太阳系,而要想实现这一步,首先要让地球停止自转。人类采用的办法是在赤道上假设若干台大功率转向发动机,利用核聚变反应中释放的能量将燃烧物质以极高的速度抛射到太空,利用反冲力使地球转动逐渐减慢。已知每台转向发动机在单位时间内能将质量为m0的物质以相对地球速度v抛出,地球质量为,半径为,自转角速度为

1)如图所示,大圆表示地球赤道,弯曲箭头表示地球自转方向,小圆圈表示转向发动机的位置。要想获得最大的转动力矩,使减速效果最好,请你用箭头在途中A点标出燃烧物质的抛射方向___________

2)若转向发动机都按照产生最大力矩方向抛射物质,求每台转向发动机获得的平均反冲力F的大小___________。(说明:地球减速是个漫长的过程,但在研究反冲力时,可认为地球自转速度不变)

3)为了计算在赤道上要假设多少台转向发动机,需用到与刚体(理想化模型,即形状和大小完全不变的物体)转动相关的物理知识。虽然我们在高中阶段没有学习关于刚体的动力学知识,但是我们可以通过类比的方法来认识它。

a.我们学过质点平动的动力学方程:。相应地,在刚体转动中,有 ,其中,M表示力矩,表征外力对刚体的转动效果;I为刚体的转动惯量,与平动中的质量m相对应,表征刚体转动状态改变的难易程度。对于质量均匀分布的刚体而言,m为球体质量,R为球体半径,地球可视为质量分布均匀的刚体。到目前为止,你可能还不知道所代表的物理含义,但它也可以表示为某个物理量变化率的形式,与平动中的加速度a对应。请你利用所学知识并结合题目信息,猜想所代表的物理量,简要写出猜想理由并说明所代表的物理量的含义___________

b.若要求在T时间内停止自转,求赤道上至少要安装转向发动机的个数N___________

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网