分析 求出滑塊沿弦下滑的時間,求解出達到底端的速度,再根據(jù)牛頓第二定律求出減速的加速度、減速時間和位移,再分析下滑過程中通過F點的時間.
解答 解:設(shè)圓弧半徑為R,則根據(jù)自由落體運動可得:2R=12gt2,
CB段加速:a=gcosα=5m/s2,在CD段運動時間為t1,
根據(jù)位移時間關(guān)系可得2Rcosα=12at21,
解得t1=t=2s;
到達B點的速度為:vB=at1=10m/s;
DE段上滑到最高點過程中,根據(jù)牛頓第二定律可得:
a1=gsinβ+μgcosβ=10m/s2,
上升到最高點經(jīng)過的時間t′=vBa1=1s,位移x=v2B2a1=5m,
設(shè)上滑經(jīng)過DF段的時間為t1,則:x1=vBt1−12a1t21,
解得:t'1=0.2s,t''1=1.4s(舍去);
因重力下滑分力大于滑動摩擦力,達最高點后又向下滑,設(shè)向下加速度為a2,再經(jīng)t2過F點,
根據(jù)牛頓第二定律可得下滑過程中的加速度:a2=gsinβ−μgcosβ=2m/s2,
下滑到F的位移為:x−x1=12a2t22,
解得:t2=4√55s≈1.8s
所以滑塊在0.2s和1.8s兩次經(jīng)過F點;
答:滑塊經(jīng)過DE斜面上的F點的時間為0.2s或1.8s.
點評 對于牛頓第二定律的綜合應(yīng)用問題,關(guān)鍵是弄清楚物體的運動過程和受力情況,利用牛頓第二定律或運動學的計算公式求解加速度,再根據(jù)題目要求進行解答;知道加速度是聯(lián)系靜力學和運動學的橋梁.
科目:高中物理 來源: 題型:填空題
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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題
時間/s | 0 | 0.50 | 1.00 | 1.50 | 2.00 | 2.50 |
速度/m•s-1 | 0.12 | 0.19 | 0.23 | 0.26 | 0.28 | 0.29 |
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 將運動員和自行車看做一個整體,整體受重力、支持力、摩擦力和向心力的作用 | |
B. | 運動員受到的合力大小為mv2R,受到的向心力大小也是mv2R | |
C. | 運動員做圓周運動的角速度為vR | |
D. | 如果運動員減速,運動員將做離心運動 |
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | t=2s時甲追上乙 | B. | t=4s時甲追上乙 | ||
C. | 甲追上乙前t=1s時二者相距最遠 | D. | 乙前t=3s時二者相距最遠 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 2 m/S2方向向左 | B. | 2 m/S2 方向向右 | C. | 1 m/S2方向向左 | D. | 1 m/S2方向向右 |
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
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