光滑曲面轨道末端切线水平,轨道末端点距离水平地面的高度为H=0.8m,一长度合适的木板两端分别搁在轨道末

发布网友 发布时间:2022-04-24 14:46

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热心网友 时间:2023-10-17 03:34

(1)小球下滑过程中机械能守恒,所以有:mgh=

1
2
mv2,得v=
2gh
=2m/s.
故小球从轨道末端点冲出瞬间的速度v0=2m/s.
(2)当小球撞到木板上时,其位移与水平方向夹角为θ,则有:tanθ =
y
x
1
2
gt2
v0t
gt
2v0
  ①
水平方向:x=v0t      ②
竖直方向:y=
1
2
gt2    ③
平抛位移:s=
x2+y2
   ④
联立①②③④解得:s=0.75m.
故第一次撞击木板时的位置距离木板上端点距离为0.75m.
(3)当小球撞击木板时有:tanθ =
y
x
1
2
gt2
v0t
gt
2v0
 
所以:vy=gt=2v0tanθ
所以:Ek=
1
2
mv2=
1
2
m(
v20
+
v2y
)2=2+8tan2θ (0<tanθ≤1)
故第一次撞击木板时的动能随木板倾角θ的关系式为:Ek=(8tan2θ+2)J   其中:0<tanθ≤1
故其Ek-(tanθ)2图象如下图所示.

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