如圖所示,質量為m的小球在水平恆力F=2mg(g為重力加速度)的作用下,從水平軌道上的A點由靜止出發到B點時撤...

來源:國語幫 2.62W

問題詳情:

如圖所示,質量為m的小球在水平恆力F=2mgg為重力加速度)的作用下,從水平軌道上的A點由靜止出發到B點時撤去外力,又沿豎直面內的半徑為R的光滑半圓形軌道運動,且恰好通過軌道最高點C,小球脱離半圓形軌道後又剛好落到原出發點A,求:

如圖所示,質量為m的小球在水平恆力F=2mg(g為重力加速度)的作用下,從水平軌道上的A點由靜止出發到B點時撤...

(1)小球經過半圓形軌道B點時對軌道的壓力大小;

(2)AB間的水平距離;

(2)小球與AB段間的動摩擦因數.

【回答】

(1)6mg    (2)2R   (3)0.75

【詳解】

(1)設小球經過半圓形軌道B點時,軌道給球的作用力FN:  

如圖所示,質量為m的小球在水平恆力F=2mg(g為重力加速度)的作用下,從水平軌道上的A點由靜止出發到B點時撤... 第2張 

BC過程,由動能定理得:如圖所示,質量為m的小球在水平恆力F=2mg(g為重力加速度)的作用下,從水平軌道上的A點由靜止出發到B點時撤... 第3張        

C點:如圖所示,質量為m的小球在水平恆力F=2mg(g為重力加速度)的作用下,從水平軌道上的A點由靜止出發到B點時撤... 第4張                      

聯立解得:FN=6mg                  

根據牛頓第三定律,軌道給小球的作用力FN'=FN=6mg                

(2)離開C點,小球做平拋運動,則:如圖所示,質量為m的小球在水平恆力F=2mg(g為重力加速度)的作用下,從水平軌道上的A點由靜止出發到B點時撤... 第5張               

SABvCt

解得SAB=2R                        

(3)由AB運動過程,由動能定理得:如圖所示,質量為m的小球在水平恆力F=2mg(g為重力加速度)的作用下,從水平軌道上的A點由靜止出發到B點時撤... 第6張        

代入數據解得:μ=0.75

知識點:生活中的圓周運動

題型:解答題

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