题目内容
(1)小物块刚滑上薄板时的速度大小为多少?
(2)若滑块不固定,桌面足够长,仍要使小物块落在地面上的同一点,在凹槽上由静止释放小物块的位置距桌面的高度h为多大?
分析:(1)小物块经历了圆弧上的圆周运动、平板上的匀减速运动及平抛运动三个过程,由平抛运动规律可求得滑出平板时的速度,则由动能定理可求得小物块刚滑向薄板时的速度;
(2)滑块不固定,则在小物块下滑中,滑块与物体动量守恒,由动量守恒可求得滑块后退的速度;由能量守恒可得出物体下滑的高度.
(2)滑块不固定,则在小物块下滑中,滑块与物体动量守恒,由动量守恒可求得滑块后退的速度;由能量守恒可得出物体下滑的高度.
解答:解:(1)对于平抛过程有H=
gt2 ①
v1=
②
对于小物块在薄板上的滑动过程有-μmgL=
m
-
m
③
由①②③式并代入数据得v0=2m/s ④
小物体刚滑上薄板的速度为2m/s;
(2)仍要使小物块落在地面上的同一点,则小物块离开薄板时的速度仍为v1
水平方向动量守恒mv1=Mv2 ⑤
小物块与滑块整体的能量守恒mgh=
m
+
M
+μmgL ⑥
由①②④⑤⑥式并代入数据得h=0.225m
小物块的位置距桌面的高度为0.225m.
| 1 |
| 2 |
v1=
| S |
| t |
对于小物块在薄板上的滑动过程有-μmgL=
| 1 |
| 2 |
| v | 2 1 |
| 1 |
| 2 |
| v | 2 0 |
由①②③式并代入数据得v0=2m/s ④
小物体刚滑上薄板的速度为2m/s;
(2)仍要使小物块落在地面上的同一点,则小物块离开薄板时的速度仍为v1
水平方向动量守恒mv1=Mv2 ⑤
小物块与滑块整体的能量守恒mgh=
| 1 |
| 2 |
| v | 2 1 |
| 1 |
| 2 |
| v | 2 2 |
由①②④⑤⑥式并代入数据得h=0.225m
小物块的位置距桌面的高度为0.225m.
点评:在动量与能量结合的题目中,一要选准所要研究的系统,二要明确物体运动的物理过程,这样才能准确的利用物理规律求解.
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