(1)求A、B相對靜止時的速度大;
(2)若B最終停在A的水平部分上的R點,P、Q相距1 m,求B在圓弧上運動過程中因摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能;
(3)若圓弧部分光滑,且除v0不確定外其他條件不變,討論小木塊B在整個運動過程中,是否有可能在某段時間里相對地面向右運動.如不可能,說明理由;如可能,試求出B既能向右滑動,又不滑離木板A的v0取值范圍.(取g=10 m/s2,結(jié)果可保留根號)
(1)小木塊B從開始運動直到A、B相對靜止的過程中,系統(tǒng)水平方向上動量守恒,
故有mBv0=(mB+mA)v ①
解得v=v0=2 m/s. ②
(2)B在A的圓弧部分的運動過程中,它們之間因摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能為Q1,B在A的水平部分往返的運動過程中,它們之間因摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能為Q2,由能量關(guān)系得到
mBv02=(mB+mA)v2+Q1+Q2 ③
Q2=μmBg·(LQP+LPR) ④
Q1=mBv02-(mB+mA)v2-μmBg(LQP+LPR)=0.75 J. ⑤
(3)設(shè)小木塊B下滑到P點時速度為vb,同時A的速度為va,由動量守恒和能量關(guān)系可得
mBv0=mBvB+mAvA ⑥
mBv02=mBvB2+mAvA2+μmBGl ⑦
由⑥⑦兩式可以得到5vB2-4v0vB-v02+0.9gL=0,令vB=<0,化簡后為v02>0.9gL ⑧
若要求B最終不滑離A,由能量關(guān)系得
μmBg·2L≥mBv02-(mB+mA)v2 ⑨
化簡得v02≤Gl ⑩
故B既能對地向右滑動,又不滑離A的條件為0.9gL<v02≤gL 11
即m/s<v0≤ m/s(5.8 m/s<v≤6.1 m/s. 12
科目:高中物理 來源: 題型:
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4R4 |
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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題
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科目:高中物理 來源:2012-2013年吉林省白城市通榆一中高三(上)第二次考試物理試卷(解析版) 題型:解答題
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