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  • 如圖a所示,水平桌面的左端固定一個(gè)豎直放置的光滑圓弧軌道,圓弧軌道底端與水平桌面相切C點(diǎn),桌面CD長L=1m,高h(yuǎn)2=0.5m,有質(zhì)量為m(m為末知)的小物塊從圓弧上A點(diǎn)由靜止釋放,A點(diǎn)距桌面

    如圖a所示,水平桌面的左端固定一個(gè)豎直放置的光滑圓弧軌道,圓弧軌道底端與水平桌面相切C點(diǎn),桌面CD長L=1m,高h(yuǎn)2=0.5m,有質(zhì)量為m(m為末知)的小物塊從圓弧上A點(diǎn)由靜止釋放,A點(diǎn)距桌面的高度h1=0.2m,小物塊經(jīng)過圓弧軌道底端滑到桌面CD上,在桌面CD上運(yùn)動(dòng)時(shí)始終受到一個(gè)水平向右的恒力F作用.然后從D點(diǎn)飛出做平拋運(yùn)動(dòng),最后落到水平地面上.設(shè)小物塊從D點(diǎn)飛落到的水平地面上的水平距離為x,如圖b是x2-F的圖象,取重力加速度g=10m/s2

    (1)試寫出小物塊經(jīng)D點(diǎn)時(shí)的速度vD與x的關(guān)系表達(dá)式;
    (2)小物體與水平桌面CD間動(dòng)摩擦因數(shù)μ是多大?
    (3)若小物體與水平桌面CD間動(dòng)摩擦因數(shù)μ是從第(2)問中的μ值的一半,再將小物塊從A由靜止釋放,經(jīng)過D點(diǎn)滑出后的水平位移大小為1m,求此情況下的恒力F的大?。?/div>
    物理人氣:859 ℃時(shí)間:2019-10-10 00:36:45
    優(yōu)質(zhì)解答
    (1)物體從D滑出后做平拋運(yùn)動(dòng),
    水平方向x=vDt,豎直方向:h2=
    1
    2
    gt2,
    解得vD=x
    g
    2h2
    =
    10
    x;
    (2)從A到D過程中,由動(dòng)能定理得:
    mgh1+FL-fL=
    1
    2
    mvD2-0,
    f=μFN2=μmg,
    x2=
    4Lh2
    mg
    F+4h2(h1-μL),
    解得b=4h2(h1-μL),
    由圖象可知b=-0.3,解得μ=0.35,
    (3)由(2)可知,k=
    4Lh2
    mg
    ,
    由圖象可知k=0.5,解得m=0.4kg,
    從A到D過程,由動(dòng)能定理得:
    mgh1+FL-
    f+0
    2
    L=
    1
    2
    mvD2-0,
    由題可知:x=1m,
    由第(1)問知vD=x
    g
    2h2
    ,
    解得:F=1.9N;
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