如图所示,一质量为2kg的小球从斜面顶点A由静止开始向下运动,经过斜面底端B点后在水平面上运动,最后停止在C点.已知斜面长为18m,斜面的倾角为37°,小球与斜面、水

发布时间:2020-08-12 09:58:29

如图所示,一质量为2kg的小球从斜面顶点A由静止开始向下运动,经过斜面底端B点后在水平面上运动,最后停止在C点.已知斜面长为18m,斜面的倾角为37°,小球与斜面、水平面的动摩擦因数均为0.25,g=10m/s2,sin37°=0.6,不计小球从斜面进入水平面时机械能的损失.求:
(1)小球通过B点时的速度大小.
(2)小球在水平面上运动的位移大小.

网友回答

解:(1)由牛顿第二定律得:mgsin37°-μmg?cos37°=ma1?
??????????? a1=g(sin37°-μ?cos37°)=4m/s2
?????????由 v2-0=2ax1,得
????????? v==12m/s???????????
? ?(2)设小球在水平面上运动的加速度大小为为a2,
??????????? 则μmg=ma2
???????????? a2=μg=2.5?m/s2???
???????????又由?0-v2=-2ax2?????????代入数据解得:x2=28.8m?????????
答:(1)小球通过B点时的速度大小为12m/s.
(2)小球在水平面上运动的位移大小28.8m.
解析分析:先分析物体的受力情况,根据牛顿第二定律求出物体在斜面上和水平面上的加速度大小,再应用运动学速度、位移关系公式求出通过B点时的速度大小和小球在水平面上运动的位移大小.

点评:本题也可运用动能定理求出,过程比牛顿定律和运动学公式结合应用更为简洁方便.两种方法对比发现,当涉及力在空间的累积效应时,可优先考虑动能定理.
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