2020年高考物理每日一题 (29).pdfVIP

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2021-11-03 发布于江西
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2020年高考物理每日一题 (29).pdf

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2020年高考物理每日一题 1、如图所示，一质量为m＝1.5 kg 的滑块从倾角为θ＝37° 的斜面上自静止开始滑下，滑行距离s＝10 m 后进入半径为R＝9 m 的光滑圆弧AB，其圆心角为θ，然后水平滑上与平台等高的小车。已知小车质量为M＝3.5 kg，滑块与斜面及小车表面的动摩擦因数μ＝0.35， 2 地面光滑且小车足够长，取g＝10 m/s 。(sin 37°＝0.6，cos 37° ＝0.8)求： (1)滑块在斜面上的滑行时间t ； 1 (2)滑块脱离圆弧末端B 点前，轨道对滑块的支持力大小； (3)当小车开始匀速运动时，滑块在小车上滑行的距离s 。 1 解析：(1)设滑块在斜面上滑行的加速度为a，由牛顿第二定律，有 mg(sin θ－μcos θ) ＝ma， 1 s＝ at 2 2 1 解得t ＝2.5 s 。 1 (2)滑块在圆弧AB 上运动过程，由机械能守恒定律 1 1 2 2 mv ＋mgR(1－cos θ) ＝ mv ， 2 A 2 B v ＝at A 1 v 2 由牛顿第二定律，有F －mg＝m B B R 解得轨道对滑块的支持力F ≈31.7 N 。 B μmg (3)滑块在小车上滑行时的加速度：a ＝＝μg＝3.5 m/s2 1 m m 小车的加速度：a ＝ μg＝1.5 m/s2 2 M 小车与滑块达到共同速度时小车开始匀速运动，满足 v －a t ＝a t B 1 2 2 2 解得：t ＝2 s 2 故滑块刚滑上小车的速度v ＝10 m/s，最终同速时的速度v＝3 m/s B 1 1 2 2 由功能关系可得：μmg·s ＝ mv － (m＋M)v 1 2 B 2 解得：s ＝10 m。 1 答案：(1)2.5 s (2)31.7 N (3)10 m