Question

【題目】如圖所示，在粗糙水平臺階上靜止放置一質量m＝0.5kg的小物塊，它與水平臺階表面間的動摩擦因數＝0.5，且與臺階邊緣O點的距離s＝5m。在臺階右側固定了一個以O點為圓心的圓弧形擋板，現用F＝5N的水平恒力拉動小物塊，一段時間后撤去拉力，小物塊最終水平拋出并擊中擋板。（g取10m/s2）

（1）若小物塊恰能擊中擋板的上邊緣P點，P點的坐標為（1.6m，0.8m），求其離開O點時的速度大小；

（2）為使小物塊擊中擋板，求拉力F作用的距離范圍；

Answer 1

【答案】（1）; （2）

【解析】

(1) 小物塊從O到P做平拋運動，水平方向

x=v0t

豎直方向

解得：

v0=4m/s

(2) 為使小物塊擊中檔板,小物塊必須能運動到O點,設拉力F作用的最短距離為x1,由動能定理得:

計算得出:

為使小物體不會飛出檔板,小物塊的平拋初速度不能超過;設拉力F作用的最長距離為x2,由動能定理可得:

計算得出:

故為使物塊擊中檔板,拉力F的作用距離范圍為: