分析 (1)若小物塊不能滑出桶蓋,小物體和桶蓋系統(tǒng)水平方向不受外力,系統(tǒng)動(dòng)量守恒,根據(jù)動(dòng)量守恒定律列式;然后對(duì)小物塊根據(jù)動(dòng)量定理列式;最后聯(lián)立求解;
(2)要使小物塊能夠從桶蓋上掉下來,桶蓋的初速度必須足夠大,考慮恰好不掉下來的臨界情況,根據(jù)牛頓第二定律求解兩個(gè)物體的加速度,根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式列式后聯(lián)立分析.
解答 解:(1)小物塊不能滑出桶蓋,最后是相對(duì)靜止,系統(tǒng)動(dòng)量守恒,根據(jù)動(dòng)量守恒定律,有:
Mv0=(M+m)v ①
對(duì)小物塊,根據(jù)動(dòng)量定理,有:
μmgt=mv ②
聯(lián)立①②解得:
t=$\frac{M{v}_{0}}{μ(M+m)g}$
(2)小物塊做勻加速直線運(yùn)動(dòng),如果小物塊能夠從桶蓋上掉下來,則最大速度v1≤v,v為第1問中的共同速度;
根據(jù)牛頓第二定律,對(duì)滑塊,有:
F合=μmg=ma
對(duì)桶蓋,有:
F合=-μmg=Ma′
考慮恰好不掉下來的臨界情況,根據(jù)速度位移公式,有:
${v}_{1}^{2}=2ax$
${v}_{1}^{2}-{v}_{0}^{2}=2a′x′$
x′-x=r
聯(lián)立解得:
x=$\frac{{v}_{1}^{2}}{2a}=\frac{{(\frac{M{v}_{0}}{M+m})}^{2}}{2(μg)}$=$\frac{{M}^{2}{v}_{0}^{2}}{2(M+m)^{2}μg}$=r
答:(1)若小物塊不能滑出桶蓋,則經(jīng)過$\frac{M{v}_{0}}{μ(M+m)g}$時(shí)間,桶蓋與小物塊才相對(duì)靜止;
(2)如果小物塊能夠從桶蓋上掉下來,它總是掉在桶內(nèi),而不會(huì)掉在桶外.
點(diǎn)評(píng) 題目中物體m和桶蓋M系統(tǒng)動(dòng)量守恒,同時(shí)要結(jié)合牛頓第二定律求解加速度,根據(jù)運(yùn)動(dòng)公式分析相對(duì)運(yùn)動(dòng)情況,較難.
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 0 | B. | mg | C. | $\frac{mg}{2}$ | D. | $\frac{mg}{4}$ |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | tanα | B. | $\frac{cosα}{sinα}$ | C. | tanα$\sqrt{tanα}$ | D. | cosα$\sqrt{cosα}$ |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 若小球到達(dá)A點(diǎn)時(shí)恰好對(duì)細(xì)管無作用力,則管口D離水平地面的高度H=2R | |
B. | 若小球到達(dá)A點(diǎn)時(shí)恰好對(duì)細(xì)管無作用力,則小球落到地面時(shí)與A點(diǎn)的水平距離x=2R | |
C. | 小球在細(xì)管C處對(duì)細(xì)管的壓力小于mg | |
D. | 小球能到達(dá)A處的最小釋放高度Hmin=2R |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 分力之一垂直F | B. | 兩分力與F在一條直線上 | ||
C. | 一分力的大小與F相同 | D. | 一個(gè)分力與F相同 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 通過P點(diǎn)時(shí),a的位移向西 | B. | 通過P點(diǎn)時(shí),a的速度向西 | ||
C. | 通過P點(diǎn)時(shí),a的加速度向西 | D. | 以上都不對(duì) |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 垂直于紙面平動(dòng) | B. | 以一條邊為軸轉(zhuǎn)動(dòng) | ||
C. | 線圈形狀逐漸變?yōu)閳A形 | D. | 沿與磁場(chǎng)垂直的方向平動(dòng) |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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