m/s2,此问结果保留三位有效数字)
思路分析:(1)设斜面倾角为θ,物块所停位置到Q点距离为s。
斜面长L=
摩擦力Ff=μFN=μmgcos θ
由动能定理得:mgh-μmgcos θ-μmgs=0
停止的位置到O点距离x=+s
由以上各式得x=
物块A xA==10m。
(2)若只释放B后同理得
xB=≈16.7m
Δx=xB-xA=6.7m
若不相碰应将A至少向右推出Δx,
依动能定理有WF-μ1mgΔx=
当=0时WF最小
故至少做功WF=μ1mgΔx=33.5 J。
答案:(1)10m (2)33.5 J
【方法提炼】
直线、平抛和圆周组合运动模型的分析
1. 模型特点:物体在整个运动过程中,经历直线运动、圆周运动和平抛运动或三种运动两两组合。
2. 表现形式:
(1)直线运动:水平面上的直线运动、斜面上的直线运动、传送带上的直线运动。
(2)圆周运动:绳模型圆周运动、杆模型圆周运动、拱形桥模型圆周运动。
(3)平抛运动:与斜面相关的平抛运动、与圆轨道相关的平抛运动。
3. 应对策略:这类模型一般不难,各阶段的运动过程具有独立性,只要对不同过程分别选用相应规律即可,两个相邻的过程连接点的速度是联系两过程的纽带。很多情况下平抛运动末速度的方向是解决问题的重要突破口。
满分训练:如图所示,从 A点以v0=4 m/s的水平速度抛出一质量m=1 kg的小物块(可视为质点),当小物块运动至B点时,恰好沿切线方向进入固定的光滑圆弧轨道BC,经圆孤轨道后滑上与C点等高、静止在粗糙水平面的长木板上,圆弧轨道C端切线水平。已知长木板的质量M=4 kg,A、B两点距C点的高度分别为H=0.6 m、h=0.15 m,R=0.75 m,小物块与长木板之间的动摩擦因数μ1=0.5,长木板与地面间的动摩擦因数μ2=0.2,g=10m/s2。求: