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精英家教网如图所示,一个质量m=50kg的物块(可视为质点)从高h=20m高台上A点由静止滑下,沿光滑的曲面滑到B点,曲面和粗糙的水平面平滑连接,滑行到C点后静止,已知A与B、B与C之间的水平距离分别为S1=30m,S2=40m,取g=10m/s2,不计空气阻力.
求:(1)物块在B点的速度大小?
(2)物块在水平面BC上受到的阻力f大小.
(3)若用水平外力将物块从C由静止拉回,且在B点时撤去外力,物块恰好能上升原高度h的一半,则此外力所做的功多大?
分析:(1)选取从A-B的运动过程,运用动能定理即可求出B点速度;
(2)选取从A-C的运动过程,运用动能定理即可求出阻力f的大小;
(3)选取从C到原高度的一半,运用动能定理即可求出外力做的功.
解答:解:(1)物块从A到B由动能定理得:
             mgh=
1
2
mv2
         解得:v=20m/s           
(2)从A到C由动能定理得:
           mgh-fs2=0-0    
         解得:f=250N            
(3)从C到原高度的一半由动能定理得:
           WF-fs2-
1
2
mgh=0-0
        解得;WF=15000J 
答:(1)物块在B点的速度大小是20m/s;(2)物块在水平面BC上受到的阻力f大小是250N;(3)外力所做的功是15000J.
点评:本题考查了动能定理的直接应用.动能定理的优点在于适用任何运动包括曲线运动,一个题目可能多次选取不同的运动过程,求出不同的物理量,该题难度不大,属于基础题.
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