小明同學(xué)設(shè)計了如圖所示游戲裝置,該裝置由固定在水平地面上傾角θ=37°且動摩擦因數(shù)為μ1=0.5的傾斜軌道BCEF、接觸面光滑的螺旋圓形軌道CDGE、以及靜止在光滑的水平面上的長木板組成,木板左端緊靠軌道右端且與軌道點等高但不粘連,所有接觸處均平滑連接,螺旋圓形軌道與軌道BC、EF相切于C(E)處,切點到水平地面的高度為1.2R。從B的左上方A點以某一初速度水平拋出一質(zhì)量m=2kg的物塊(可視為質(zhì)點),物塊恰好能從B點無碰撞進(jìn)入傾斜軌道BC,并通過螺旋圓形軌道最低點D后,經(jīng)傾斜軌道EF后滑上長木板。已知長木板的質(zhì)量M=6kg、h0=1.8m、R=2m、h1=6.6m,空氣阻力不計,g取10m/s2。求:
(1)物塊從A點拋出時速度v0的大?。?br />(2)物塊經(jīng)過螺旋圓形軌道低點D時對軌道的壓力;
(3)若物塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)μ2=0.6,且物塊恰好不滑出長木板,求此過程中物塊與長木板系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量;若長木板固定不動,且物塊和木板是某種特殊材料,物塊在木板上運動受到的水平阻力(與摩擦力類似)大小與物塊速度大小v成正比,即Ff=kv,k=3kg/s,要使物塊不滑出長木板,長木板至少為多長。
【考點】用動量守恒定律解決多過程問題;平拋運動與斜面的結(jié)合;牛頓第二定律與向心力結(jié)合解決問題;利用動能定理求解多過程問題;動量守恒與能量守恒共同解決實際問題;動量定理的內(nèi)容和應(yīng)用.
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:129引用:3難度:0.3
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