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如图所示,质量为m=2.0kg的小滑块,由静止开始从倾角θ=30°的固定的光滑斜...

如图所示,质量为m=2.0kg的小滑块,由静止开始从倾角θ=30°的固定的光滑斜面的顶端A滑至底端B,A点距离水平地面的高度h=5.0m,重力加速度g取10m/s2,求:
(1)滑块由A滑到B经历的时间;
(2)滑块由A滑到B的过程中支持力的冲量
(3)滑块由A滑到B时的重力功率.

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(1)对滑块受力分析,由牛顿第二定律求出滑块的加速度;再根据,求出滑块由A滑到B经历的时间; (2)根据冲量公式P=Ft,可得下滑过程中支持力的冲量; (3)求出滑块滑到底端时的速度,根据P=mgvsinθ求出重力的瞬时功率. 【解析】 (1)对滑块受力,并进行重力的分解,如图所示,由三角函数可得G1=mgsinθ  由牛顿第二定律可得加速度大小: 根据,求出滑块的下滑时间: (2)根据冲量公式P=Ft, 可得支持力的冲量,P=mgcosθ•t= (3)滑块滑到底端的速度v== 则重力的瞬时功率P=mgvsinθ=mgsinθ=. 故重力的瞬时功率为100W. 答:(1)滑块由A滑到B经历的时间2s; (2)滑块由A滑到B的过程中支持力的冲量20N•S; (3)滑块由A滑到B时的重力功率100W.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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