题目内容

如图,水平地面AB=10.0m。BCD是半径为R=0.9m的光滑半圆轨道,O是圆心,DOB在同一竖直线上。一个质量m=1.0kg的物体静止在A点。现用F=10N的水平恒力作用在物体上,使物体从静止开始做匀加速直线运动。物体与水平地面间的动摩擦因数μ=0.5。当物体运动到B点时撤去F。之后物体沿BCD轨道运动,离开最高点D后落到地上的P点(图中未画出)。G取10m/s2。求:

      (1)物体运动到B点时的速度大小;

      (2)物体运动到D点时的速度大小;

    (3)物体落点P与B间的距离。

(1)10(m/s)(2)8(m/s)(3)4.8(m)


解析:

(1)物体受力如右图所示,物体从A到B,根据动能定理

mg

 
  (4分)      (1分)

代入数据求出   vB=10(m/s)   (1分)

(2)从B到D,由机械能守恒定律

  (4分)求出  vD=8(m/s)(1分)

(3)物体离开D点后做平抛运动     竖直方向      (3分)

水平方向   PB=vDt   (3分)     求出  PB=4.8(m)  (2分)

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