题目内容
【题目】如图所示,粗糙水平地面AB与半径R=1.6m的光滑半圆轨道BCD相连接,且在同一竖直平面内,O是BCD的圆心,BOD在同一竖直线上.质量m=2kg的小物块(可看成质点)在F0=14N的水平恒力的作用下,从A点由静止开始做匀加速直线运动.已知AB=10m,小物块与水平地面间的动摩擦因数为μ=0.2.当小物块运动到B点时撤去力F0。g=10m/s2.求:
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(1)小物块到达B点时速度的大小;
(2)小物块运动到D点时,轨道对小物块作用力的大小;
(3)小物块离开D点运动t0=0.5s时重力的瞬时功率。
【答案】(1)10m/s(2)25N(3)100W
【解析】(1)从A到B,根据动能定理有
,得 vB =10m/s
(2)从B到D,根据机械能守恒定律有:
解得:vD =6m/s
在D点,根据牛顿运动定律有
得:
(3)(4分)小物块离开D点后做一平抛运动,由2R=gt12/2得落地时间t1=0.8s,而t0 ﹤t1,小物块还在空中运动。vy=gt0=5m/s,重力的瞬时功率P=mgvy=100W
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