如圖所示,傾角為θ=45°的粗糙平直導軌與半徑為R的光滑圓環軌道相切,切點為B,整個軌道處在豎直平面內。一質量...
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問題詳情:
如圖所示,傾角為θ=45°的粗糙平直導軌與半徑為R的光滑圓環軌道相切,切點為B,整個軌道處在豎直平面內。一質量為m的小滑塊從導軌上離地面高為h=3R的D處無初速下滑進入圓環軌道.接着小滑塊從圓環最高點C水平飛出,恰好擊中導軌上與圓心O等高的P點,不計空氣阻力.
求:(1)滑塊運動到圓環最高點C時的速度的大小;
(2)滑塊運動到圓環最低點時對圓環軌道壓力的大小;
(3)滑塊在斜面軌道BD間運動的過程中克服摩擦力做的功。
【回答】
(1)小滑塊從C點飛出來做平拋運動,水平速度為.
豎直方向上: ...............① 1分
水平方向上: ........ ..... ②2分
解得 .. ..... ....③ 1分
(2)小滑塊在最低點時速度為Vc由機械能守恆定律得:
..... ..... ④ 1分
... ..... ... ⑤1分
牛頓第二定律: ..... .... ⑥1分
........... ⑦1分
由牛頓第三定律得: ,方向豎直向下............ ⑧ 1分
(3)從D到最低點過程中,設DB過程中克服摩擦阻力做功Wf,由動能定理
.... ..... . ⑨2分
h=3R
.... ..... . ⑩ 1分
知識點:專題四 功和能
題型:綜合題