问题 问答题

如图所示,水平台AB距地面高h=20.0m.有一可视为质点的小滑块从A点以vA=6.0m/s的初速度在平台上做匀变速直线运动,并从平台边缘的B点水平飞出,运动的轨迹为BD曲线,如图所示,最后落在地面上的D点.已知滑块与平台间的动摩擦因数μ=0.25,AB间距离s=2.20m,C点为B点正下方水平地面上的一点.不计空气阻力,重力加速度取g=10m/s2.求:

(1)小滑块通过B点的速度大小vB

(2)落地点到平台边缘的水平距离s´;

(3)在运动轨迹BD上有一M点,B和M两点连线与竖直方向的夹角为45°.求小滑块通过M点时的速度.

答案

(1)从A到B过程是匀减速直线运动,先根据牛顿第二定律,有:μmg=ma,解得a=μg=2.5m/s2

根据速度位移关系公式,有:

v2B
-
v2A
=2(-a)S,解得vB=5m/s

(2)从B到D过程是平抛运动,根据平抛运动的分位移公式,有:

h=

1
2
gt2

S′=vBt

解得

S′=vBt=10m

(3)B和M两点连线与竖直方向的夹角为45°,故vBt=

1
2
gt2  解得t=1s

竖直分速度为:vy=gt=10m/s

M点的速度为vM=

100+25
m/s=5
5
m/s

tanα=

vy
vx
=
10
5
=2  故α=arctan2

答:(1)小滑块通过B点的速度大小为5m/s;

(2)落地点到平台边缘的水平距离为10m;

(3)小滑块通过M点时的速度为5

5
m/s,与水平方向夹角为arctan2.

单项选择题 A1型题
单项选择题 A1/A2型题