达B端时撤去拉力F,木块与水平桌面间的动摩擦因数μ=0.2,取g=10 m/s2.求:
图3
(1)木块沿弧形槽上升的最大高度(木块未离开弧形槽);
(2)木块沿弧形槽滑回B端后,在水平桌面上滑行的最大距离.
答案 (1)0.15 m (2)0.75 m
解析 (1)设木块沿弧形槽上升的最大高度为h,木块在最高点时的速度为零.从木块开始运动到沿弧形槽上升到最大高度处,由动能定理得:
FL-FfL-mgh=0
其中Ff=μFN=μmg=0.2×0.5×10 N=1.0 N
所以h== m=0.15 m
(2)设木块离开B点后沿桌面滑行的最大距离为x.由动能定理得:
mgh-Ff′x=0
Ff′=μmg
所以:x== m=0.75 m
【考点】应用动能定理处理多过程问题
【题点】应用动能定理处理含曲线运动的多过程问题
针对训练2 如图4所示,质量m=1 kg的木块静止在高h=1.2 m的平台上,木块与平台间的动摩擦因数μ=0.2,用水平推力F=20 N,使木块产生位移l1=3 m时撤去,木块又滑行l2=1 m后飞出平台,求木块落地时速度的大小.(g取10 m/s2)
图4
答案 11.3 m/s
解析 解法一 取木块为研究对象,其运动分三个过程,先匀加速前进l1,后匀减速前进l2,再做平抛运动,对每一过程,分别由动能定理得