高中物理题目求解答 写一下详细步骤
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其中,
h 是滑块 Q 到 A 点的高度,
v' 是滑块 Q 的末速度。
解得:
v' = sqrt(2gh + 2gRsin37° - 2gRcos37°(m_p/m_0 + 1))/(m_0/m_p + 1) ≈ 5.92m/s
滑块 Q 最高到达的高度为 H = h + R(1 - cos37°),
带入数值计算得 H ≈ 10.13m。
因此,滑块 Q 运动中高地面的最大高度为 10.13m(结果保留 2 位小数)。
咨询记录 · 回答于2024-01-09
高中物理题目求解答 写一下详细步骤
亲 发一下题目给我哈
由图可知,滑块P从A点通过圆弧轨道滑到B点,其中B点为轨道最低点。设滑块P的末速度为v,滑块Q的末速度为v',则可以利用机械能守恒定理解决此问题。
(1) 滑过圆弧最低点时,滑块P受到向上的压力。根据机械能守恒定理,滑块P的动能和势能之和在运动过程中保持不变。因此,有:
m_pv^2/2 + m_pg(2R)sin37° = m_pg(2R)sin37° + Fp(2R)cos37°
其中,m_p是滑块P的质量,v是滑块P的末速度,m_g是重力加速度,F_p是滑块P所受的压力。
解方程可得:
F_p = m_p(v^2/2 + g(2R)sin37° - g(2R)cos37°)/2Rcos37° ≈ 62.15N
因此,滑块P在圆弧最低点受到的压力约为62.15N。
(2) 滑块Q初速度为零,因此机械能守恒定理为:
m_0gh = (m_0 + m_p)v'^2/2 + (m_0 + m_p)g(2R)sin37° - (m_0 + m_p)g(2R)cos37°
其中,
h 是滑块 Q 到 A 点的高度,
v' 是滑块 Q 的末速度。
解得:
v' = sqrt(2gh + 2gRsin37° - 2gRcos37°(m_p/m_0 + 1))/(m_0/m_p + 1) ≈ 5.92m/s
滑块 Q 最高到达的高度为 H = h + R(1 - cos37°),
带入数值计算得 H ≈ 10.13m。
因此,滑块 Q 运动中高地面的最大高度为 10.13m(结果保留 2 位小数)。