分析 (1)根據牛頓第二定律和向心力公式求出物塊通過最高點時的速度,結合動能定理求出物塊到達B處的動能;
(2)對AB段運用動能定理,根據動能定理得出F與θ的關系式,結合數學三角函數求極值的方法得出F的最小值.
解答 解:(1)設物塊恰好到達豎直光滑軌道最高點時的速度為v,則有:mg=m$\frac{{v}^{2}}{R}$
物塊從B點處沿光滑圓軌道移動到最高點,由機械能守恒得:
EkB=2mgR+$\frac{1}{2}$mv2
聯立解得:EkB=$\frac{5}{2}$mgR=10J
所以物塊到達B處時的動能EkB=10J
(2)物塊從A運動到B
由動能定理可得:W合=△Ek
即:FLcosθ-μ(mg-Fsinθ)L=EkB
代入數據可得:F=40N
由數學知識可得,當θ=37°時,F最小值為40N
答:(1)物塊到達B處時的功能為10J;
(2)拉力F的最小值是40N,此時拉力方向與水平方向的夾角θ為37°.
點評 本題考查了動能定理和牛頓第二定律的綜合運用,對于第二問對數學解決物理問題能力要求較高,運用數學函數法求極值,需加強這方面的訓練.
科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 向心力的大小 | B. | 線速度的大小 | C. | 轉速 | D. | 繩拉力的大小 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 從1.8A變化至0.2A | B. | 從0.4A變化至1.2A | ||
C. | 從1.2A變化至0.4A | D. | 從0.2A變化至1.8A |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 由于該試驗不涉及數據計算,所以不存在實驗誤差 | |
B. | 做分力和合力的圖示時,分力和合力所選的標度可以不同 | |
C. | 實驗時兩個分力間的夾角必須小于等于90° | |
D. | 在拉細繩套時,彈簧測力計必須木板表面平行 |
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
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科目:高中物理 來源: 題型:填空題
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
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