热门试卷

解：（1）A到B过程，由动能定理：①

在B点：②

联立①②两式并代入数据得：vB=4m/s，N=15N

有牛顿第三定律得物块对轨道的压力为15N．

（2）对物块和小车受力分析如图所示：

物块：μmg=ma1

小车：μmg=Ma2

代入数据解得：a1=2m/s2   a2=0.5m/s2

当物块与小车相对静止时，两车速度相等，即：vB-a1t=a2t

代入数据解得：t=1.6s．

（3）在1.6s内，小车做匀加速运动：s==0.64m    

1.6s后，物块与小车一起匀速运动：v=a2t=0.8s

s′=vt′=0.8×（2-1.6）=0.32m

故2s内小车距轨道B端的距离为：s+s′=0.96m．

（4）物块与小车有相对滑动的过程中有热量产生，该过程中：

物块的位移：s1=

小车的位移：s2=

故相对位移为：△s=s1-s2=3.2m

该过程产生的内能为：Q=μmg•△s=3.2J．

答：（1）滑块到达B端时，速度为4m/s，对轨道的压力为15N．

（2）经1.6s的时间物块与小车相对静止．

（3）小车运动2s时，小车右端距轨道B端的距离为0.96m．

（4）系统在整个过程中增加的内能为3.2J．

解：（1）在传送带上加速运动时，由牛顿定律μmg=ma得

a=μg=3m/s2

加速到与传送带达到共速所需要的时间，

前2s内的位移，

之后滑块做匀速运动的位移x2=L-x1=6m．

所用的时间，

故t=t1+t2=3s．

（2）滑块由B到C的过程中动能定理

在C点，轨道对滑块的弹力与其重力的合力为其做圆周运动提供向心力，设轨道对滑块的弹力方向竖直向下，

由牛顿第二定律得，

解得FN=90N，方向竖直向下，

由牛顿第三定律得，滑块对轨道的压力大小 90N，方向竖直向上．    

（3）滑块从B到D的过程中由动能定理得

在P点，

又，

代入数据，解得h=1.4m．

答：（1）滑块从传送带A端运动到B端所需要的时间为3s；（2）滑块滑到轨道最高点C时对轨道作用力的大小为90N，方向竖直向上；（3）P、D两点间的竖直高度为1.4m．

解：（1）由平抛运动的规律可得：

h1-h2=gt2

解得：t=

代入数据得：s；

（2）由几何关系得∠BOC=60°

故vB=2v1

由动能定理得：mg（h1-h2）=m（vB2-v21）

联立并代入数据得：v1=10m/s；vB=20m/s；

因为EP=mv12

代入数据得：EP=50J；

（3）由动能定理得：mgh2-μmgx=0-mvB2；

代入数据得：x=105m；

故P点距C点35m．

答：（1）小物块由A到B的时间为s；

（2）小物块原来压缩弹簧时储存的弹性势能Ep的大小为50J；

（3）P距C点35m；