某傳送貨物裝置可簡化為如圖所示,質量為m=2kg可視為質點的貨物,從半徑R=5m的光滑圓弧軌道的B點,無初速下...
問題詳情:
某傳送貨物裝置可簡化為如圖所示,質量為m=2kg可視為質點的貨物,從半徑R=5m的光滑圓弧軌道的B點,無初速下滑至最低點C,再滑上質量為M=2kg、停靠在C點的滑板,滑板與C等高,滑板的長度為L1=10m。取g=10m/s2,求:
(1)貨物滑至C點時對C處的壓力N;
(2)若貨物與滑板的動摩擦因數μ1=0.3,且滑至滑板的右端時剛好與滑板相對靜止,求滑板與地面的動摩擦因數μ2;
(3)在(2)問的前提下,滑板與DE平台碰後以原速率*回,且回到C點剛好停下,貨物滑上與滑板等高的DE平台。這樣不停地把質量為m貨物從AB平台傳送至DE平台,求滑板靜止時右端到DE平台的距離L2。
【回答】
(1)貨物從B運動到C做圓周運動,設C點對貨物支持力為N′,由動能定理及牛頓運動定律有:
………………①
………………②
………………③
聯解①②③得:,負號表示方向向下 ………………④
(2)由題可知滑板會相對地面運動,設貨物運動用時為時與滑板相對靜止,速度為,由牛頓定律及運動學知識有:
對貨物:
………………⑤
………………⑥
………………⑦
對滑板:
………………⑧
………………⑨
………………⑩
貨物滑到滑板右端:
………………⑪
聯解⑤~⑪得: ………………⑫
(3)設滑板與DE平台相碰撞時速度為,由動能定理有:
………………⑬
………………⑭
聯解⑬⑭得: ………………⑮
知識點:專題三 力與物體的曲線運動
題型:綜合題