计算题规范练1时间:45分钟1.如图所示为圆弧形固定光滑轨道,a点切线方向与水平方向夹角为53°,b点切线方向水平.一小球以水平初速度6m/s做平抛运动刚好能从a点沿轨道切线方向进入轨道,已知轨道半径1m,小球质量1kg
(sin53°=0
8,cos53°=0
6,g=10m/s2)求:(1)小球做平抛运动的飞行时间;(2)小球到达b点时,轨道对小球压力大小.答案:(1)0
8s(2)58N解析:(1)小球进入轨道时速度方向与水平方向夹角为53°,则有:tan53°=vy=gt解得t=0
8s(2)设初始位置距a点高度为h,则有:h=gt2设初始位置距b点高度为H,则有:H=h-从初始位置到b由动能定理得:mgH=mv-mv对b点由牛顿第二定律得:FN+mg=m解得:FN=58N2.如图所示,一本大字典置于桌面上,一张A4纸(质量和厚度均可忽略不计)夹在字典最深处.假设字典的质量分布均匀,同一页纸上的压力分布也均匀,字典总质量M=1
5kg,宽L=16cm,高H=6cm,A4纸上下表面与书页之间的动摩擦因数均为μ1=0
3,字典与桌面之间的动摩擦因数为μ2=0
4,且各接触面的最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力,重力加速度g取10m/s2
(1)水平向右拉动A4纸,要使字典能被拖动,A4纸对字典的总摩擦力至少多大
(2)在(1)问中,A4纸夹在字典中离桌面的最大高度h0是多大
(3)若将A4纸夹在离桌面高度为3cm处,要将A4纸从字典中水平向右抽出,拉力至少做多少功
答案:(1)6N(2)2cm(3)0
36J解析:(1)字典恰好能被拉动,A4纸对字典的总摩擦力Ff=μ2Mg解得:Ff=6N(2)设此时A4纸上方纸张质量为m,则有:Ff=2μ1mg代入数据解得:m=1kg此时A4纸夹的位置离桌面高h0=H解得:h0=2cm(3)A4纸夹离桌面的高度为h=3cm>h0=2cm,