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如图所示,轨道ABCD由水平面AB、倾角为37°的斜面BC和平台CD组成,在B点平滑连接.已知AB间距离为L1,BC间距离为L2.质量为m的物体,以某一初速度从A点出发,物体与各个接触面的动摩擦因数均为μ.求:
(1)物体m至少具有多大初速度值时才能冲上平台CD.
(2)若物体m刚好能运动到C点,则从B点运动到C点所需要的时间t.

解:设物体刚好能到达C点,在A、B、C各点的速度大小分别为V0、V1、V2
则在AB段,由牛顿定律有:-μmg=ma1   
得a1=-μg ….(1)
由公式:2a1L1=V12-V02    
得V1=….(2)
在BC段,由牛顿定律有:-μmgcosα-mgsinα-=ma2   
得a2=-(0.8μ+0.6)g ….(3)
由公式:2a2L2=V22-V12 和 V2=0   
得V1=….(4)
对照(2)、(4)式得:…(5)
由公式

所以物体m需要的最小初速度为
从B点运动到C点所需要的时间
分析:(1)对物体受力分析,可以求得物体在AB、BC段的受力的情况,求出物体的加速度的大小,由运动学的公式可以求得物体的初速度的大小;
(2)物体从B点运动到C点时,由匀变速直线运动的规律即可求得物体运动的时间.
点评:本题考查了牛顿第二定律和匀变速直线运动的规律,对物体受力分析,确定物体的运动的状态,在根据匀变速直线运动的规律来求解即可.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,轨道ABC被竖直地固定在水平桌面上,A距水平地面高H=0.75m,C距水平地面高h=0.45m.一质量m=0.10kg的小物块自A点从静止开始下滑,从C点以水平速度飞出后落在地面上的D点.现测得C、D两点的水平距离为x=0.60m.不计空气阻力,取g=10m/s2.求
(1)小物块从C点运动到D点经历的时间t;
(2)小物块从C点飞出时速度的大小vC
(3)小物块从A点运动到C点的过程中克服摩擦力做的功Wf

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网精英家教网如图所示,轨道ABC被竖直地固定在水平桌面上,A距离水平地面高H=0.75m,C距离水平地面高h=0.45m.一质量m=0.10kg的小物块自A点从静止开始下滑,从C点以水平速度飞出后落在水平地面上的D点.现测得C、D两点的水平距离为l=0.60m.不计空气阻力,取g=10m/s2.求:
(1)小物块从C点飞出时速度的大小;
(2)小物块从A点运动到C点的过程中克服摩擦力做的功.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,轨道ABC的AB是半径为0.4m的光滑
14
圆弧,BC段为粗糙的水平轨道,且圆弧与水平轨道在B点相切.质量为1kg的滑块从A点由静止开始下滑,在水平轨道上运动了2m后停在C点.若空气阻力不计,取g=10m/s2.求
(1)滑块到达B点时的动能Ek为多少?
(2)滑块在水平轨道BC上受到的滑动摩擦力大小f为多少?

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14
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(1)滑块到达B点时的动能Ek为多少?
(2)滑块到达B点时对地面的压力为多大?
(3)滑块在水平轨道BC上受到的滑动摩擦力大小f为多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,轨道ABC被竖直地固定在水平桌面上,A距离水平地面高H = 0.75 m,C距离水平地面高h = 0.45 m。一质量m = 0.10kg的小物块自A点从静止开始下滑,从C点以水平速度飞出后落在水平地面上的D。现测得CD两点的水平距离为l = 0.60 m。不计空气阻力,取g = 10 m/s2。求

(1)小物块从C点运动到D点经历的时间;

(2)小物块从C点飞出时速度的大小;

(3)小物块从A点运动到C点的过程中克服摩擦力做的功。

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