问题 计算题

如图所示,质量的滑块(可视为质点),在F=60N的水平拉力作用下从A点由静止开始运动,一段时间后撤去拉力F,当滑块由平台边缘B点飞出后,恰能从水平地面上的C点沿切线方向落入竖直圆弧轨道CDE,并从轨道边缘E点竖直向上飞出,经过0.4 s后落回E点。已知AB间的距离L="2.3" m,滑块与平台间的动摩擦因数,平台离地高度,B、C两点间水平距离s="1.2" m,圆弧轨道半径R=1.0m。重力加速度g取10 m/s2,不计空气阻力。求:

(1)滑块运动到B点时的速度大小;

(2)滑块在平台上运动时受水平拉力F作用的时间;

(3)分析滑块能否再次经过C点。

答案

(1)(2)(3)能

题目分析:(1)滑块由B至C的过程中做平抛运动

水平方向:              1分

竖直方向:           1分

解得:              1分

(2)滑块由A至B的过程中,F作用时间内做匀加速直线运动

             1分

                       1分

                   1分

撤去F后滑块做匀减速直线运动

              1分

               1分

             1分

               1分

联立得:                1分

(3)由B至C的过程根据动能定理

                2分

因此              1分

滑块从E点上抛至落回的时间用表示,则

              1分

滑块沿圆弧轨道由C到E过程,设克服摩擦力做的功为

根据动能定理:           2分

可得:

由E点返回到C点过程,

由于

又因为返回过程中,克服摩擦力做功,故滑决一定能再次经过C点           2分

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