分析 (1)研究物块在水平面上运动的过程,根据牛顿第二定律求出加速度,由速度位移关系公式求出小木块到达B点时的速率.
(2)在B点,由牛顿第二定律求出轨道对物块的支持力,再由牛顿第三定律求物块对轨道的压力.
(3)物块从B到C,运用机械能守恒定律求出物块通过C点的速度,再由平抛运动的规律求BD间的距离.
解答 解:(1)物块在水平面上运动时,由牛顿第二定律得:
F-μmg=ma
代入数据解得:a=4m/s2;
由x=$\frac{{v}^{2}-0}{2a}$得到达B点的速度:${v}_{B}=\sqrt{2ax}=\sqrt{2×4×5}=2\sqrt{10}$m/s
(2)由牛顿第二定律:N-mg=m$\frac{{v}_{B}^{2}}{R}$
代入数据解得:N=180N
由牛顿第三定律得物块对轨道的压力:N′=N=180N
(3)从B到C的过程,由机械能守恒定律得:2mgR+$\frac{1}{2}m{v}_{C}^{2}$=$\frac{1}{2}m{v}_{B}^{2}$
物块离开C点后做平抛运动,则:
2R=$\frac{1}{2}g{t}^{2}$
x=vCt
代入数据解得:${v}_{C}=2\sqrt{5}$m/s;x=2m
答:(1)小木块到达B点时的速率是$2\sqrt{10}$m/s;
(2)小木块对B点的压力是180N;
(3)小木块最后在AB段的落点到B的距离是2m.
点评 对于平抛运动的问题我们的思路是分解,从水平方向和竖直方向去研究.对于圆周运动的受力问题,关键要找出向心力的来源.
科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 速度变化很大,但加速度却很小 | |
B. | 速度变化的方向为正,加速度方向却为负 | |
C. | 速度变化越来越快,速度却越来越小 | |
D. | 速度越来越大,速度变化越来越慢 |
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科目:高中物理 来源: 题型:填空题
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 公式E=$\frac{F}{q}$只适用于点电荷产生的电场 | |
B. | 公式E=$\frac{F}{q}$是定义式,E与q无关 | |
C. | 公式E=$\frac{kQ}{{r}^{2}}$只适用于点电荷产生的电场 | |
D. | 由公式E=$\frac{kQ}{{r}^{2}}$知,当离电荷很近时(r→0)时,电场强度E可达无穷大 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 物体在第1s末运动方向发生变化 | |
B. | 物体在第2s内和第3s内的加速度是相同的 | |
C. | 物体在2s末返回出发点 | |
D. | 物体在1s末离出发点最远 |
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 两个物体一接触就会产生弹力 | |
B. | 弹簧的弹力大小总是与弹簧的长度成正比 | |
C. | 弹簧的弹力大小总是与弹簧的伸长量成正比 | |
D. | 物体具有弹性形变是产生弹力的前提条件 |
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科目:高中物理 来源: 题型:实验题
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 电荷量e的数值最早是由美国物理学家密立根测得的 | |
B. | 法拉第不仅提出了场的概念,而且直观地描绘了场的清晰图象 | |
C. | 卡文迪许通过实验研究确认了真空中两点电荷之间相互作用力的规律 | |
D. | 法拉第在前人工作的基础上,通过实验研究确认了真空中两个静止点电荷之间的相互作用力的规律 |
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