(按题目要求作答,写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案不得分)
如图所示,质量为m=1kg的物体以v0=3.4m/s的初速度在动摩擦因数μ=0.2的水平桌面上滑行L=0.64m离开桌子边缘落到水平地面上,已知桌面到地面的高度h=0.80m.(不计空气阻力g取10m/s2)
求:(1)物体离开桌面边缘时的速度大小.
(2)物体落地点与桌子边缘的水平距离.
(3)物体落地时的速度.
(1)对物体由动能定理可得:
-μmgL=
mv12-1 2
mv02,1 2
解得物体离开桌面边缘时的速度大小为
v1=3.0m/s
(2)物体离开桌子做平抛运动,则有
h=
gt21 2
S=v1t
由①②解得S=1.2m
(3)设物体落地时竖直方向的速度为vy,合速度为υ,
vy=gt
所以v=
=5m/s
+v 21 v 2y
设落地速度方向与水平方向成θ角
tanθ=
=vy v1 4 3
答:(1)物体离开桌面边缘时的速度大小为3.0m/s.
(2)物体落地点与桌子边缘的水平距离为1.2m.
(3)物体落地时的速度大小为5m/s,与水平方向的夹角正切值为
.4 3