如圖所示,虛線圓的半徑為R,AC為光滑豎直軒,AB與BC構成直角的L形軌道,小球與AB、BC,軌道間的動摩擦因...
來源:國語幫 1.83W
問題詳情:
如圖所示,虛線圓的半徑為R, AC為光滑豎直軒,AB 與BC構成直角的L形軌道,小球與AB、BC, 軌道間的動摩擦因數均為μ,ABC三點正好是圓上三點, 而AC正好為該圓的直徑,AB與AC的夾角為α,如果套在AC杆上的小球自A點靜止釋放,分別沿ABC軌道和AC直軌道運動,忽略小球滑過B處時能量損耗. 求: (1)小球在AB軌道上運動的加速度; (2)小球沿ABC軌道運動到達C點時的速率; (3)若AB、BC、AC軌道均光滑,如果沿ABC軌道運動到達C點的時間與沿AC直軌道運動到達C點的時間之比為5:3, 求α角的正切值。
【回答】
(1)從A到B:
解得:
(2)小球沿ABC軌道運動,從A到C,由動能定理可得:
解得:
(3)設小球沿AC直導軌做自由落體運動,運動時間為t,則有:,解得
軌道均光滑,小球由A到B機械能守恆,設B點的速度為vB,則
解得
且依等時圓,tAB=t,
以後沿BC直導軌運動的加速度,且
故,代入數據解得:
知識點:動能和動能定律
題型:計算題