Question

【題目】如圖所示，質量m=1kg的小物塊靜止放在粗糙水平面上，它與水平面表面的動摩擦因數μ=0.4，且與水平面邊緣O點的距離s=8m．在臺階右側固定了一個1/2圓弧擋板，半徑R=3m，圓心與桌面同高。今以O點為原點建立平面直角坐標系．現用F=8N的水平恒力拉動小物塊，一段時間后撤去拉力，小物塊最終水平拋出并擊中擋板．（g取10m/s2）

（1）若小物塊恰能擊中圓弧最低點，則其離開O點時的動能大小；

（2）在第（1）中拉力F作用的時間；

（3）若小物塊在空中運動的時間為0.6s，則拉力F作用的距離。

Answer 1

【答案】（1）7.5J（2）（3）

【解析】（1）小物塊離開O點后開始做平拋運動，故：

∴；

（2）由開始運動到小物塊到達O點的動能定理得；

∴

由牛頓第二定律得 ，

（3）小物塊離開O點后開始做平拋運動，由下落時間可知下落距離

，

①若小物塊落到半圓的左半邊，則平拋運動水平位移

∴

②若小物塊落到半圓的右半邊，同理可得v2=9m/s

（舍去）