分析 (1)小朋友在斜槽AB下滑時受重力、支持力和滑動摩擦力,根據(jù)牛頓第二定律求出運(yùn)動的加速度a.
(2)根據(jù)速度位移公式求出小朋友到達(dá)B點(diǎn)的速度大小,再根據(jù)動能定理求出在C點(diǎn)的速度,通過牛頓第二定律,抓住重力和支持力的合力提供向心力求出支持力的大�。�
(3)小朋友離開C點(diǎn)做平拋運(yùn)動,根據(jù)平拋運(yùn)動水平方向和豎直方向上的運(yùn)動規(guī)律求出小朋友的水平位移.
解答 解:(1)小朋友沿斜槽AB下滑時,由牛頓第二定律得:
mgsinθ-μmgcosθ=ma
解得:a=gsinθ-μgcosθ=6-6×0.8=1.2m/s2.
(2)由vB2=2a•\frac{H}{sinθ},解得小朋友滑到B點(diǎn)的速度為:vB=\sqrt{2a•\frac{H}{sinθ}}=\sqrt{2×1.2×\frac{5}{sin37°}}=2\sqrt{5}m/s
從B到C,由動能定理得:mgR(1-cosθ)=\frac{1}{2}m{v}_{C}^{2}-\frac{1}{2}mvB2
代入數(shù)據(jù)解得:vC=6m/s
在C點(diǎn)時,對小朋友,由牛頓第二定律得:
N-mg=m\frac{{v}_{C}^{2}}{R}
代入數(shù)據(jù)解得:N=570N
(3)在從C點(diǎn)滑出至落到水面的過程中,小朋友做平拋運(yùn)動.
由h=\frac{1}{2}gt2得:t=\sqrt{\frac{2h}{g}}=\sqrt{\frac{2×0.8}{10}}s=0.4s.
在水平方向上的位移為:x=vCt=6×4m=2.4m.
答:(1)小朋友沿斜槽AB下滑時加速度a的大小是1.2m/s2;
(2)小朋友滑到C點(diǎn)時受到槽面的支持力的大小是570N;
(3)小朋友從滑C點(diǎn)到入水過程的水平位移的大小是2.4m.
點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵知道小朋友經(jīng)歷了勻加速直線運(yùn)動,圓周運(yùn)動和平拋運(yùn)動,根據(jù)動能定理、牛頓第二定律以及運(yùn)動學(xué)公式綜合求解.
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 0.4m/s,0.6m/s2 | B. | 0.6m/s,0.4m/s2 | C. | 0.1m/s,0.9m/s2 | D. | 0.9m/s,0.1m/s2 |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | PQ間的摩擦力改變 | B. | M、P的加速度大小變?yōu)?\frac{a}{2}$ | ||
C. | MN間的摩擦力不變 | D. | N的加速度大小仍為a |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 不是一對平衡力 | B. | 一對作用力和反作用力 | ||
C. | 拉力等于重力 | D. | 拉力大于重力 |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:填空題
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