分析 (1)由機(jī)械能守恒定律求出滑塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度,然后由牛頓第二定律求出軌道對(duì)滑塊的支持力,再由牛頓第三定律求出滑塊對(duì)B的壓力.
(2)由平拋運(yùn)動(dòng)知識(shí)求出M的水平位移,然后由幾何知識(shí)求出M的位移,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出M的加速度,由牛頓第二定律求出拉力大。
(3)由牛頓第二定律求出加速度,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可以求出滑塊的運(yùn)動(dòng)時(shí)間.
解答 解:(1)M由A到B過(guò)程,由機(jī)械能守恒定律得
MgR=$\frac{1}{2}$MBvB2
解得vB=5m/s
滑塊在B點(diǎn)時(shí),由向心力公式得
N-Mg=M$\frac{{v}_{B}^{2}}{R}$
解得 N=150N
由牛頓第三定律有,M在B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小為 N′=N=150N.
(2)M離開(kāi)B點(diǎn)后平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移為x=vBt=5m
由幾何關(guān)系可知m的位移為 s=$\frac{x-{x}_{0}}{cos37°}$=2.5m
設(shè)滑塊m向上運(yùn)動(dòng)的加速度為a,由s=$\frac{1}{2}$at2
得 a=5m/s2
由牛頓第二定律得
F-mgsin37°-μ mgcos37°=ma
解得F=13N
(3)撤去拉力后,滑塊m沿斜面上滑過(guò)程的加速度 a1=$\frac{mgsin37°+μmgcos37°}{m}$=g(sin37°+μcos37°)
上滑時(shí)間 t1=$\frac{v}{{a}_{1}}$=0.5s
上滑位移 S1=$\frac{{v}^{2}}{2{a}_{1}}$=1m
滑塊m沿斜面下滑過(guò)程的加速度 a2=$\frac{mgsin37°-μmgcos37°}{m}$=g(sin37°-μcos37°)=4m/s2
下滑過(guò)程的位移 S+S1=$\frac{1}{2}$a2t22
得 t2=$\frac{\sqrt{7}}{2}$s
即返回所用的總時(shí)間為 t總=t1+t2=($\frac{1}{2}$+$\frac{\sqrt{7}}{2}$)s
答:
(1)金屬滑塊M運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小是150N.
(2)拉力F大小是13N.
(3)滑塊m此后在斜面上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是($\frac{1}{2}$+$\frac{\sqrt{7}}{2}$)s.
點(diǎn)評(píng) 本題是多體多過(guò)程問(wèn)題,分析清楚物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程是正確解題的關(guān)鍵,應(yīng)用機(jī)械能守恒定律、牛頓第二定律、運(yùn)動(dòng)學(xué)公式即可正確解題.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題
A. | 氣體對(duì)外界做功,內(nèi)能增加 | B. | 外界對(duì)氣體做功,內(nèi)能增加 | ||
C. | 溫度升高,壓強(qiáng)變大 | D. | 溫度升高,壓強(qiáng)變小 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題
A. | 嫦娥三號(hào)探測(cè)器的發(fā)射速度必須大于第二宇宙速度 | |
B. | 嫦娥三號(hào)探測(cè)器在著陸前環(huán)繞月球運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中的速度小于月球的第一宇宙速度 | |
C. | 嫦娥三號(hào)探測(cè)器從環(huán)月軌道上運(yùn)動(dòng)到著陸前的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,探測(cè)器和月球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒 | |
D. | 如果測(cè)出嫦娥三號(hào)探測(cè)器在月球附近環(huán)繞月球運(yùn)動(dòng)一周的時(shí)間,就可以估算出月球的密度 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | $\frac{\sqrt{2}+1}{2}$ v | B. | ($\sqrt{2}$+1)v | C. | $\sqrt{2}$ v | D. | $\frac{1}{2}$ v |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 如果B=2 T,F(xiàn)一定是2 N | |
B. | 如果F=0,B也一定為零 | |
C. | 如果B=4 T,F(xiàn)有可能是2 N | |
D. | 如果F有最大值時(shí),通電導(dǎo)線一定與B平行 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題
A. | 1005N,1007N,2014N | B. | 500N,900N,300N | ||
C. | 100N,500N,1000N | D. | 1000N,1000N,1000N |
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