题目内容
【题目】如图所示,ABCD为离水平地面高h=0.8m的水平矩形平台,AB边长,边长,平台表面光滑,某时刻一个质量m1=0.5kg的小球从A点沿AD边以初速度开始运动,同时对小球施加一个沿AB边的水平恒力F=4N,当小球到达BC边上的P点时撤去外力F。在小球到达P点的同时,C点正下方E点处有一质量为m2=0.4kg的滑块在一个与水平面呈夹角斜向上的外力作用下,以速度在地面上沿EF开始匀速直线运动,滑块与水平地面动摩擦因数为,结果小球与滑块恰好在EF边上的Q点(未画出)相遇。小球和滑块均可视为质点,不计空气阻力。取g=10m/s2,求:
(1)小球到达P点时速度的大小和方向;
(2)小球从开始运动到与滑块相遇经历的时间;
(3)外力大小。
【答案】(1),与AB方向成夹角 (2) (3)
【解析】
(1)小球从A到达P用时,
平行于AB方向上:,
解得
速度
平行于AD方向上位移
其合速度,与AB方向成夹角.
(2)小球从P到落地用时,
,解得
沿BC方向运动
恰好等于,故小球落地时恰好到Q点,
故球从开始运动到与滑块相遇经历的时间
(3)滑块运动到Q,经历时间,沿EF方向运动距离
故
由与水平面夹角为,
对于滑块,根据平衡条件有:
又
联立得:
【题目】(6分)某物理小组的同学设计了一个粗制玩具小车通过凹形桥最低点时的速度的实验。所用器材有:玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥模拟器(圆弧部分的半径为R=0.20m)。
完成下列填空:
(1)将凹形桥模拟器静置于托盘秤上,如图(a)所示,托盘秤的示数为1.00kg;
(2)将玩具小车静置于凹形桥模拟器最低点时,托盘秤的示数如图(b)所示,该示数为_____kg;
(3)将小车从凹形桥模拟器某一位置释放,小车经过最低点后滑向另一侧,此过程中托盘秤的最大示数为m;多次从同一位置释放小车,记录各次的m值如下表所示:
序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
m(kg) | 1.80 | 1.75 | 1.85 | 1.75 | 1.90 |
(4)根据以上数据,可求出小车经过凹形桥最低点时对桥的压力为_____N;小车通过最低点时的速度大小为_______m/s。(重力加速度大小取9.80m/s2 ,计算结果保留2位有效数字)