首页
>
考试
>
物理
>
高中物理
>
机械能守恒定律
> 正文
返回
打印
光滑曲面轨道末端切线水平,轨道末端点距离水平地面的高度为H=0.8m,一长度合适的木板两端分别搁在轨道末端点和水平地面之间,构成倾角为θ=37°的斜面,如图所示.一可视为质
网友投稿 2022-11-10 00:00:00 互联网
◎ 题目
光滑曲面轨道末端切线水平,轨道末端点距离水平地面的高度为H=0.8m,一长度合适的木板两端分别搁在轨道末端点和水平地面之间,构成倾角为θ=37°的斜面,如图所示.一可视为质点的质量m=1kg小球,从距离轨道末端竖直高度为h=0.2m处由静止滑下.(不计空气阻力,取g=10m/s
2
,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)求小球从轨道末端点冲出瞬间的速度v
0
的大小;
(2)求小球从轨道末端点冲出后,第一次撞击木板时的位置距离木板上端点多远;
(3)若改变木板的长度,并使木板两端始终与平台和水平面相接,试通过计算推导小球第一次撞击木板时的动能随木板倾角θ的关系式,并在图中作出E
k
-(tanθ)
2
图象.
◎ 答案
(1)小球下滑过程中机械能守恒,所以有:
mgh=
1
2
m
v
2
,得
v=
2gh
=2m/s
.
故小球从轨道末端点冲出瞬间的速度v
0
=2m/s.
(2)当小球撞到木板上时,其位移与水平方向夹角为θ,则有:
tanθ =
y
x
=
1
2
g
t
2
v
0
t
=
gt
2
v
0
①
水平方向:x=v
0
t ②
竖直方向:
y=
1
2
g
t
2
③
平抛位移:
s=
x
2
+
y
2
④
联立①②③④解得:s=0.75m.
故第一次撞击木板时的位置距离木板上端点距离为0.75m.
(3)当小球撞击木板时有:
tanθ =
y
x
=
1
2
g
t
2
v
0
t
=
gt
2
v
0
所以:v
y
=gt=2v
0
tanθ
所以:
E
k
=
1
2
m
v
2
=
1
2
m
(
v
20
+
v
2y
)
2
=2+8
tan
2
θ
(0<tanθ≤1)
故第一次撞击木板时的动能随木板倾角θ的关系式为:E
k
=(8tan
2
θ+2)J 其中:0<tanθ≤1
故其E
k
-(tanθ)
2
图象如下图所示.
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“光滑曲面轨道末端切线水平,轨道末端点距离水平地面的高度为H=0.8m,一长度合适的木板两端分别搁在轨道末端点和水平地面之间,构成倾角为θ=37°的斜面,如图所示.一可视为质…”主要考查了你对 【平抛运动】,【机械能守恒定律】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202211/369437.html
十二生肖
十二星座