问题 问答题

如图所示,小物体放在高度为h=1.25m、长度为S=1.5m的粗糙水平固定桌面的左端A点,以初速度vA=4m/s向右滑行,离开桌子边缘B后,落在水平地面C点,C点与B点的水平距离x=1m,不计空气阻力.试求:(g取10m/s2

(1)小物体离开桌子边缘B后经过多长时间落地?

(2)小物体与桌面之间的动摩擦因数多大?

(3)为使小物体离开桌子边缘B后水平射程加倍,即x'=2x,某同学认为应使小物体的初速度vA'加倍,即vA'=2vA,你同意他的观点吗?试通过计算验证你的结论.

答案

(1)设小物体离开桌子边缘B点后经过时间t落地,物体竖直方向做自由落体运动,则有  

     h=

1
2
gt2   ①

t=

2h
g
=
2×1.25
10
s=0.5s  ②

(2)设小物体离开桌子边缘B点时的速度为vB,物体做平抛运动时,水平方向做匀速直线运动,则

  vB=

x
t
=
1
0.5
m/s=2m/s  ③

从A→B过程,根据动能定理,有-μmgs=

1
2
mvB2-
1
2
mvA2  ④

μ=

vA2-vB2
2gs
=
42-22
2×10×1.5
=0.4  ⑤

(3)不同意.要使水平射程加倍,必须使B点水平速度加倍,即vB'=2vB=4m/s   ⑥

根据动能定理,有-μmgs=

1
2
mvB2-
1
2
mvA2

解得vA′=

vB2+2μgs
=2
7
m/s≈5.3m/s≠2vA

所以说该同学认为应使小物体的初速度加倍的想法是错误的.

答:

(1)小物体离开桌子边缘B后经过0.5s时间落地.

(2)小物体与桌面之间的动摩擦因数是0.4.

(3)该同学认为应使小物体的初速度加倍的想法是错误的.

单项选择题 A1型题
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