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【題目】如圖所示,一質量m=0.5kg的滑塊(可視為質點)靜止于動摩擦因數(shù)μ=0.2的水平軌道上的A點.現(xiàn)對滑塊施加一水平外力,使其向右運動,外力的功率恒為P=10.0W.經過一段時間后撤去外力,滑塊繼續(xù)滑行至B點后水平飛出,恰好在C點以5m/s的速度沿切線方向進入固定在豎直平面內的光滑圓弧形軌道,軌道的最低點D處裝有壓力傳感器,已知軌道AB的長度L=2.0m,半徑OC和豎直方向的夾角α=53°,圓形軌道的半徑R=0.5m.(空氣阻力可忽略,重力加速度g=10m/s2,sin53°=0.8cos53°=0.6)求:

1B點速度大。

2)當滑塊到達傳感器上方時,傳感器的示數(shù)為多大;

3)水平外力作用在滑塊上的時間t

【答案】(1) 3m/s (2) 34N (3) 0.425s

【解析】

由題意可知考查動能定理、平拋運動、牛頓第二定律的綜合應用,據此列式計算可得。

BC滑塊做平拋運動,設B點時速度為vB,取C點分析,由幾何關系可得vC與水平方向夾角為53°,

(2) B點到C點,由動能定理可得

C點由牛頓第二定律可知

聯(lián)立代入數(shù)值計算可得FN=34N,根據牛頓第三定律可知物體對傳感器的壓力也為34N,故傳感器的示數(shù)為34N

AB由動能定理可得

代入數(shù)值可得t=0.425s 。

練習冊系列答案
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