Question

18．如圖所示，軌道ABC被豎直地固定在水平桌面上，A距離水平地面高H=1.4m，C距離水平地面高h(yuǎn)=0.8m．一質(zhì)量m=1kg的小物塊自A點(diǎn)從靜止開始下滑，從C點(diǎn)以水平速度飛出后落在水平地面上的D點(diǎn)．現(xiàn)測(cè)得C、D兩點(diǎn)的水平距離為l=1.2m．不計(jì)空氣阻力，取g=10m/s²．求：
（1）小物塊從C點(diǎn)飛出時(shí)速度的大��；
（2）小物塊從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過程中克服摩擦力做的功．

Answer 1

分析 （1）小物塊從C點(diǎn)飛出后做平拋運(yùn)動(dòng)，由高度和水平距離結(jié)合可求出平拋運(yùn)動(dòng)的初速度，即求得從C點(diǎn)飛出時(shí)的速度大��；
（2）沿圓弧軌道下滑過程中重力和摩擦力做功，根據(jù)動(dòng)能定理求解滑塊克服摩擦力所做的功．

解答 解：（1）小物塊從C水平飛出后做平拋運(yùn)動(dòng)，從C到D運(yùn)動(dòng)的過程中有：
   h=$\frac{1}{2}$gt²                                
   l=vt                                    
解得：v=3m/s         
即物塊從C點(diǎn)飛出時(shí)速度是3m/s．           
（2）小物塊從A運(yùn)動(dòng)到C的過程中，根據(jù)動(dòng)能定理得：
mg（H-h）-W_f=$\frac{1}{2}$mv²-0                  
解得 W_f=1.5J                                 
即此過程中克服摩擦力做的功是1.5J．
答：（1）小物塊從C點(diǎn)飛出時(shí)速度的大小是3m/s；
（2）小物塊從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過程中克服摩擦力做的功是1.5J．

點(diǎn)評(píng) 本題是平拋運(yùn)動(dòng)和動(dòng)能定理的綜合應(yīng)用，速度是它們之間聯(lián)系的紐帶．根據(jù)動(dòng)能定理求解變力做功是常用的思路．