如圖所示,傾角為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...
來源:國語幫 1.25W
問題詳情:
如圖所示,傾角為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,接着小滑塊從最高點a水平飛出,恰好擊中導軌上與圓心O等高的c點. 已知圓環最低點為e點,重力加速度為g,不計空氣阻力. 求:
(1)小滑塊在a點飛出的動能;
()小滑塊在e點對圓環軌道壓力的大小;
(3)小滑塊與斜軌之間的動摩擦因數. (計算結果可以保留根號)
【回答】
(1);(2)F′=6mg;(3)
【詳解】
(1)小滑塊從a點飛出後做平拋運動:
水平方向:
豎直方向:
解得:
小滑塊在a點飛出的動能
(2)設小滑塊在e點時速度為,由機械能守恆定律得:
在最低點由牛頓第二定律:
由牛頓第三定律得:F′=F
解得:F′=6mg
(3)bd之間長度為L,由幾何關係得:
從d到最低點e過程中,由動能定理
解得
知識點:拋體運動的規律
題型:解答題