如图所示,质量m=6.0kg的滑块(可视为质点),在水平牵引功率恒为P=42W的力作用下从A点由静止开始运动,一段时间后

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  • 解题思路:(1)根据平抛运动的规律,结合平行四边形定则求出水平分速度,即B点的速度大小.(2)根据动能定理求出D点的速度,通过牛顿第二定律求出支持力的大小,从而得出滑块对圆弧轨道的最大压力.(3)根据B点的速度,结合动能定理求出牵引力作用的时间.

    (1)根据平行四边形定则知:vB=vCcosα=5×0.6=3m/s

    (2)根据动能定理得:mgR(1−cosα)=

    1

    2mvD2−

    1

    2mvC2

    代入数据解得:vD=

    17m/s,

    根据牛顿第二定律得:N−mg=m

    vD2

    R

    解得:N=mg+m

    vD2

    R=60+6×17=162N.

    (3)根据动能定理得:Pt-μmgL=

    1

    2mvB2−0

    代入数据解得:t=1.5s.

    答:(1)滑块运动到B点时的速度大小为3m/s;

    (2)滑块对圆弧轨道的最大压力为162N;

    (3)滑块在平台上运动时水平牵引功率的牵引时间为1.5s.

    点评:

    本题考点: 功率、平均功率和瞬时功率.

    考点点评: 本题考查了平抛运动、圆周运动和动能定理的综合,知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律和圆周运动向心力的来源是解决本题的关键.

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