题目内容

如图所示装置由AB、BC、CD三段轨道组成,轨道交接处均由很小的圆弧平滑连接,其中轨道AB、CD段是光滑的,水平轨道BC的长度x=5m,轨道CD足够长且倾角θ=37o,A、D两点离轨道BC的高度分别为h1="4.30m," h2=1.35m,现让质量为m的小滑块自A点由静止释放,已知小滑块与轨道BC间的动摩擦因数为μ=0.5,重力加速度g取10m/s2,sin37o=0.6,cos37o=0.8,求:

(1)小滑块第一次到达D点时的速度大小
(2)小滑块第一次与第二次通过C点的时间间隔
(3)小滑块最终停止的位置距B点的距离

(1)3m/s  (2)2s   (3)1.4m

解析试题分析:(1)小滑块从A经过B、C运动到D的过程,由动能定理得:
      3分
代入数据解得:      1分
(2)小滑块从A经过B运动到C的过程,由动能定理得:
,            1分
代入数据解得:        1分
小滑块沿CD段上滑的加速度大小
小滑块沿CD段上滑到最高点的时间,      1分
由对称性可知,小滑块从最高点滑回C点的时间
故小滑块第一次与第二次通过C点的时间间隔。  .1分
(注:用动量定理求解时间同样得分)
(3)对小滑块运动的全过程利用动能定理,设小滑块在水平轨道上运动的总路程为s,
,           2分
代入数据解得:               1分
故小滑块最终停止的位置距B点的距离为:     1分
考点:动能定理
点评:中等难度。动能定理有两种表述:①合外力对物体所做的功等于物体动能的变化量;②各个分力做功的代数和等于物体动能的变化量,这里各个分力做的功可以使不同阶段的。

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