题目内容
【题目】如图所示的轨道,ab段及cd段是光滑的弧面,bc段为中间水平部分,长为2m,与物体间的动摩擦因数为0.2,若物体从ab段高0.8m处由静止下滑,g取10m/s2 , 求:
(1)物体第一次到达b点时的速度大小;
(2)物体在cd段运动时可达到的离地最大高度.
【答案】
(1)解:由机械能守恒可得:
mgh= mv2;
解得:
v= = m/s=4m/s;
物体第一次到达b点的速度为4m/s
(2)解:物体第一次滑到cd处时,达到的高度最高,由动能定理可得:
﹣mgh′﹣μmgs=0﹣ mv2;
解得:h′= =0.4m;
物体在cd段运动时可达到的最大高度为0.4m
【解析】(1)因ab、cd处是光滑的,故物体在两处运动时机械能守恒,则由机械能守恒可求得物体到b点时的速度大小;(2)分析物体从b到cd段上的最高点过程中外力所做的功,由动能定理可求得最大高度.
【考点精析】解答此题的关键在于理解动能定理的综合应用的相关知识,掌握应用动能定理只考虑初、末状态,没有守恒条件的限制,也不受力的性质和物理过程的变化的影响.所以,凡涉及力和位移,而不涉及力的作用时间的动力学问题,都可以用动能定理分析和解答,而且一般都比用牛顿运动定律和机械能守恒定律简捷,以及对机械能守恒及其条件的理解,了解在只有重力(和弹簧弹力)做功的情形下,物体动能和重力势能(及弹性势能)发生相互转化,但机械能的总量保持不变.
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