分析 (1)小物塊從A到C做平拋運(yùn)動(dòng),到達(dá)C點(diǎn)時(shí)速度沿C點(diǎn)的切線方向,由速度分解求出物體到C點(diǎn)的速度大。
(2)由C到D利用動(dòng)能定理求解D點(diǎn)速度,在D點(diǎn)利用牛頓第二定律和牛頓第三定律列式求解即可壓力;
(3)物塊在傳送帶上滑動(dòng)時(shí),做勻減速運(yùn)動(dòng),當(dāng)速度減到零后,反向勻加速直線運(yùn)動(dòng),速度相同后一起做勻速運(yùn)動(dòng),結(jié)合牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出相對(duì)位移.
解答 解;(1)設(shè)小物體在C點(diǎn)的速度為vc,在C點(diǎn)由vC=$\frac{{v}_{0}}{cosθ}$
解得vC=$\frac{1.8}{cos53°}$m/s=3m/s
(2)設(shè)在D的速度為vD,從C到D,由動(dòng)能定理得
mgR(1-cosθ)=$\frac{1}{2}$mvD2-$\frac{1}{2}$mvC2
小球在D點(diǎn),設(shè)軌道對(duì)小球的作用力為FN,由牛頓第二定律得:
FN-mg=m$\frac{{v}_{D}^{2}}{R}$
解得 FN=22.5N
由牛頓第三定律,小球?qū)壍赖膲毫Υ笮?FN′=FN=22.5N,方向豎直向下.
(3)設(shè)物體在傳送帶上加速度為a,則μmg=ma,a=μg=5m/s2;
物體由D點(diǎn)向左運(yùn)動(dòng)至速度為零,所用時(shí)間為t1,向左通過(guò)的位移為x1,則
vD=at1,x1=$\frac{{v}_{D}}{2}{t}_{1}$
t1時(shí)間內(nèi)傳送帶向右的位移為 x1=vt1
物體速度由零增加到與傳送帶速度相等過(guò)程,所用時(shí)間為t2,t2=$\frac{v}{a}$
通過(guò)的位移x3,x3=$\frac{v}{2}{t}_{2}$
傳送帶的位移為 x4=vt2
小木塊相對(duì)傳送帶移動(dòng)的路程為:x=x1+x2+x4-x3
聯(lián)立解得 x=6.4m
答:
(1)物體到C點(diǎn)的速度大小是3m/s;
(2)小物塊到達(dá)圓弧軌道末端D點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小為22.5N,方向豎直向下;
(3)小物塊從滑上傳送帶到第一次離開(kāi)傳送帶的過(guò)程中物塊相對(duì)傳送帶滑過(guò)的距離是6.4m.
點(diǎn)評(píng) 恰能無(wú)碰撞地沿圓弧切線從B點(diǎn)進(jìn)入光滑豎直圓弧軌道,這是解這道題的關(guān)鍵,理解了這句話就可以求得小球在C點(diǎn)速度,本題很好的把平拋運(yùn)動(dòng)和圓周運(yùn)動(dòng)結(jié)合在一起運(yùn)用機(jī)械能守恒或動(dòng)能定理解決,能夠很好的考查學(xué)生的能力.
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A. | T1>TA T2=TB | B. | T1=TA T2>TB | C. | T1<TA T2>TB | D. | T1>TA T2<TB |
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B. | 氫原子輻射出一個(gè)光子后,氫原子的電勢(shì)能減小 | |
C. | 盧瑟福通過(guò)α粒子散射實(shí)驗(yàn),發(fā)現(xiàn)原子核具有一定的結(jié)構(gòu) | |
D. | 查德威克在原子核人工轉(zhuǎn)變的實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了中子 | |
E. | 半衰期是指放射性元素的原子核有半數(shù)發(fā)生衰變時(shí)所需要的時(shí)間 |
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