分析 (1)滑塊第一次從B到C,由動能定理可求得滑塊經(jīng)過B點的速度.對滑塊由A到B,由動能定理列式,可求得圓弧的半徑R.
(2)滑塊第二次從B到C,由動能定理列式,可求得MN段的長度l.
(3)MN在最左端時滑塊從B到C的運動時間最長,由運動學速度位移關系公式研究MN段,得到此過程滑塊到N的速度.再平均速度求滑行的總時間.
解答 解:(1)滑塊第一次從B到C,由動能定理得:
-μ1mgL=$\frac{1}{2}$$m{v}_{1}^{2}$-$\frac{1}{2}m{v}_{B}^{2}$
解得滑塊經(jīng)過B點時的速度為:vB=10m/s
滑塊由A到B,由動能定理得:
mgR=$\frac{1}{2}m{v}_{B}^{2}$
代入數(shù)據(jù)解得:R=5m
(2)滑塊第二次從B到C,由動能定理得:
-μ1mg(L-l)-μ2mgl=$\frac{1}{2}m{v}_{2}^{2}$-$\frac{1}{2}m{v}_{B}^{2}$
代入數(shù)據(jù)解得:l=3.5m
(3)根據(jù)動能定理可知,無論MN段位何位置,滑塊到達C點的速度不變,如圖,作出v-t圖象.黑線表示MN段沒有用鐵刷劃擦的圖象.由于MN段長度不變,隨著M端離B點距離增大,由圖看出所用時間變短,因此M端與B點重合時,所用時間最長.
由題意分析可知,MN在最左端時滑塊從B到C的運動時間最長.
答:(1)圓弧的半徑R是5m;
(2)MN段的長度l是3.5m;
(3)鐵刷劃擦的MN段M端與B點重合時,所用時間最長.
點評 本題涉及力在空間的效應,運用動能定理是常用的思路,要反復運用動能定理列式解答,列式時要抓住各個過程之間的聯(lián)系,如速度關系.
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 磁場一定產(chǎn)生電場 | B. | 電場一定產(chǎn)生磁場 | ||
C. | 頻率越高的電磁波波長越長 | D. | 真空中所有電磁波的波速都相同 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 拉力的水平分力與摩擦力是一對作用力與反作用力 | |
B. | 拉力與摩擦力的合力方向豎直向上 | |
C. | 車對小孩有向左的摩擦力 | |
D. | 小孩和車所受的合力不為零 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 向心加速度越大 | B. | 角速度越小 | C. | 線速度越大 | D. | 周期越小 |
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