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如图甲所示,在倾角为30°的足够长光滑斜面AB前,有一粗糙水平面OA,OA长为4...

如图甲所示,在倾角为30°的足够长光滑斜面AB前,有一粗糙水平面OA,OA长为4m.有一质量为m的滑块,从O处由静止开始受一水平向右的力F作用.F只在水平面上按图乙所示的规律变化.滑块与OA间的动摩擦因数μ=0.25,g取10m/s2,试求:
(1)滑块到A处的速度大小.
(2)不计滑块在A处的速率变化,滑块冲上斜面的长度是多少?
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运用动能定理研究O至A的过程,求解A的速度.要注意O至A过程中力是变化的. 运用动能定理研究A点到上滑的最大距离处,求出最大距离. 【解析】 (1)由题图乙知,在前2 m内,F1=2mg,做正功;在第3 m内,F2=-0.5mg,做负功; 在第4 m内,F3=0. 滑动摩擦力 f=-μmg=-0.25mg,始终做负功. 对OA过程由动能定理列式得 即2mg×2-0.5mg×1-0.25mg×4=, 解得vA=5m/s. (2)冲上斜面的过程,由动能定理得 -mg•L•sin30°=0-, 所以冲上斜面AB的长度L=5 m. 答:(1)滑块到A处的速度大小为5 m/s. (2)不计滑块在A处的速率变化,滑块冲上斜面的长度是5m.
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考点分析:
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(1)求物体从第一次滑上传送带到离开传送带所经历的时间;
(2)求物体从第一次滑上传送带到离开传送带的过程中,传送带对物体做的功及由于摩擦产生的热量;
(3)求物体从第二次滑上传送带到离开传送带的过程中,传送带对物体做的功及由于摩擦产生的热量;
(4)经过足够长的时间之后物体能否停下来?若能,请说明物体停下的位置;若不能,请简述物体的运动规律.

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如图所示,质量为m=0.5kg的小球从距离地面高H=5m处自由下落,到达地面时恰能沿凹陷于地面的半圆形槽壁运动,半圆形槽的半径R为0.4m,小球到达槽最低点时速率恰好为10m/s,并继续沿槽壁运动直到从槽左端边缘飞出且沿竖直方向上升、下落,如此反复几次,设摩擦力大小恒定不变,求:
(1)小球第一次飞出半圆槽上升距水平地面的高度h为多少?
(2)小球最多能飞出槽外几次?(g=10m/s2).

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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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