题目内容

如图所示,小物体放在高度为h=1.25m、长度为S=1.5m的粗糙水平固定桌面的左端A点,以初速度vA=4m/s向右滑行,离开桌子边缘B后,落在水平地面C点,C点与B点的水平距离x=1m,不计空气阻力.试求:(g取10m/s2)
(1)小物体与桌面之间的动摩擦因数.
(2)为使小物体离开桌子边缘B后水平射程加倍,即x′=2x某同学认为应使小物体的初速度vA′加倍,即vA′=2vA,你同意他的观点吗?试通过计算验证你的结论.
【答案】分析:根据已知量运用平抛运动规律去求解平抛的初速度.
运用动能定理研究A到B,求解包含在功里的未知量μ.
反向研究,要使小物体离开桌子边缘B后水平射程加倍,运用规律求出位置A的速度,再进行判断.
解答:解:(1)小物体离开桌子边缘B点后经过时间
t==0.5s落地
小物体离开桌子边缘B点时的速度为vB==2m/s
根据动能定理研究A到B,有-μmgs=mvB2-mvA2
得μ==0.4④
(2)不同意.要使水平射程加倍,必须使B点水平速度加倍,即:vB′=2vB=4m/s
根据动能定理,有-μmgs=mvB′2-mvA′2
解得:vA′==2m/s≈5.3m/s≠2vA
所以说该同学认为应使小物体的初速度加倍的想法是错误的.
答:(1)小物体与桌面之间的动摩擦因数是0.4.
(2)该同学认为应使小物体的初速度加倍的想法是错误的.
点评:了解研究对象的运动过程是解决问题的前提,根据题目已知条件和求解的物理量选择物理规律解决问题.
动能定理的应用范围很广,可以求速度、力、功等物理量,列出等式可以求解任何一个包含的未知量.
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