问题 问答题

如图所示,水平地面AB距离S=10m.BCD是半径为R=0.9m的光滑半圆轨道,O是圆心,DOB在同一竖直线上.一个质量m=1.0kg的物体静止在A点.现用F=10N的水平恒力作用在物体上,使物体从静止开始做匀加速直线运动.物体与水平地面间的动摩擦因数μ=0.5.当物体运动到B点时撤去F,以后物体沿BCD轨道运动,离开最高点D后落到地上的P点(图中未画出).g取10m/s2.求:

(1)物体运动到B点时的速度大小;

(2)物体运动到D点时的速度大小;

(3)物体落地点P与B点间的距离.

答案

(1)物体从A到B,根据动能定理

(F-μmg)s=

1
2
mVB2

代入数据求得 VB =10m/s.

(2)从B到D,由机械能守恒定律

1
2
mVB2=mg•2R+
1
2
mVD2

解得 VD=8m/s.

(3)物体离开D后做平抛运动

竖直方向:2R=

1
2
gt2

水平方向:PB=VDt

解得 PB=4.8m.

答:(1)物体运动到B点时的速度大小是10m/s;

(2)物体运动到D点时的速度大小是8m/s;

(3)物体落地点P与B点间的距离是4.8m.

单项选择题
单项选择题