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高中 | 动能定理解决直线问题题目答案及解析如下,仅供参考!
必修2
第七章 机械能守恒定律
7.7 动能和动能定理
动能定理解决直线问题
如图,一雪块从倾角$\theta=37^\circ $的屋顶上的$O$点由静止开始下滑,滑到$A$点后离开屋顶。$O$、$A$间距离$x=2.5\:\rm m$,$A$点距地面的高度$h=1.95\:\rm m$,雪块与屋顶的动摩擦因数$\mu =0.125$。不计空气阻力,雪块质量不变,取$\sin 37^\circ =0.6$,重力加速度大小$g=10\;\rm m/s^{2}$。求:
雪块从$A$点离开屋顶时的速度大小$v_{0}$;
$5\\;\\rm m/s$;
"]]雪块在屋顶上运动过程中,由动能定理$mgx\sin\theta-\mu mg\cos\theta \cdot x= \dfrac{1}{2}mv_{0}^{2}-0$
代入数据解得雪块到$A$点速度大小为$v_{0}=5\;\rm m/s$;
雪块落地时的速度大小$v_{1}$,及其速度方向与水平方向的夹角$\alpha$。
$8\\;\\rm m/s$,$60^\\circ$。
"]]雪块离开屋顶后,做斜下抛运动,由动能定理$mgh=\dfrac{1}{2}mv_{1}^{2}- \dfrac{1}{2}mv_{0}^{2}$
代入数据解得雪块到地面速度大小$v_{1}=8\;\rm m/s$
速度与水平方向夹角$\alpha$,满足$\cos\alpha=\dfrac{v_{0}\cos\theta}{v_{1}}=\dfrac{5 \times 0.8}{8}=\dfrac{1}{2}$
解得$\alpha=60^\circ $。
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