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  • 如图所示，水平地面的B点右侧有一圆形挡板．圆的半径R=4m，B为圆心，BC连线与竖直方向夹角为37°．滑块静止在水平地面上的A点，AB间距L=4.5m．现用水平拉力F=18N沿AB方向拉滑块，持续作用一段距离后撤去，滑块恰好落在圆形挡板的C点，已知滑块质量m=2kg，与水平面间的动摩擦因数μ=0.4，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：（1）拉力F作用的距离，（2）滑块从A点运动到圆弧上C点所用的时间．试题及答案-解答题-云返教育

      • 试题详情

      如图所示，水平地面的B点右侧有一圆形挡板．圆的半径R=4m，B为圆心，BC连线与竖直方向夹角为37°．滑块静止在水平地面上的A点，AB间距L=4.5m．现用水平拉力F=18N沿AB方向拉滑块，持续作用一段距离后撤去，滑块恰好落在圆形挡板的C点，已知滑块质量m=2kg，与水平面间的动摩擦因数μ=0.4，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：

      （1）拉力F作用的距离，
      （2）滑块从A点运动到圆弧上C点所用的时间．

      试题解答

      见解析
      解：（1）滑块落在C点，其从B点射出做平抛运动，速度v2满足
      Rsin37°=v      2t3
      Rcos37°=
      1
      2
      gt
      2
      3

      联立解得v      2=3m/s
      在水平面上加速前进位移为x      1时，物体恰好落到C点，由动能定理得
      F x      1-μmgL =
      1
      2
      mv
      2
      2

      代入数据解得x      1=2.5m；t3=0.8s
      （2）开始时的加速度为F-μmg=ma      1
      a      1=
      F-μmg
      m
      =
      18-0.4×2×10
      2
      m/s2=5m/s2
      x      1=
      1
      2
      a1t2
      t1=
      √
      2x1
      a1
      =
      √
      2×2.5
      5
      s=1s
      v      m=a1t1=5×1m/s=5m/s
      撤去外力后滑块在水平面上减速运动的加速度为a2，运动时间为t2
      μmg=ma      2
      a      2=μg=0.4×10m/s2=4m/s2
      v      2=vm-a2t2
      t2=
      vm-v2
      a2
      =
      5-3
      4
      s=0.5s
      t=t      1+t2+t3=1+0.5+0.8s=2.3s
      答：（1）拉力F作用的距离为2.5m，
      （2）滑块从A点运动到圆弧上C点所用的时间为2.3s．
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      必修2鲁科版解答题高中物理

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