问题 问答题

如图所示,水平桌面上放置一个质量m=0.5kg的小木块,若用木棒击打木块使木块获得水平方向的初速度v0,木块沿桌面滑出左端边沿,落在水平地面上的D点.已知木块的初速度v0=5.0m/s,桌面距地面的高度H=0.8m,木块落地的位置距桌面左端边沿的水平距离x=1.2m,忽略空气阻力,取重力加速度g=10m/s2.求:

(1)木块落到地面时的速度大小;

(2)木块离开桌面时的动能;

(3)木块在桌面上滑行过程中克服摩擦力所做的功.

答案

(1)木块离开桌面后做平抛运动,设运动时间为t,

根据自由落体公式H=

1
2
gt2

木块做平抛运动的时间       t=

2H
g
=0.4s

木块落地时沿水平方向的分速度   vx=

x
t
=3.0 m/s                  

根据动能公式,得木块离开桌面时的动能Ek=

1
2
m
v2x
=2.25 J                              

(2)木块落地时速度分解成竖直方向和水平方向速度,

木块落地时沿竖直方向的分速度  

 vy=gt=4.0 m/s                   

木块落到地面时的速度大小       v=

v2x
+
v2y
=5.0 m/s                

(3)根据动能定理研究木块在桌面上滑行过程得

W=Ek=

1
2
m
v20
-
1
2
m
v2x
=4.0 J

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