Question

如圖所示，質(zhì)量為m=0.2kg的小物體放在光滑的圓弧上端，圓弧半徑R=55cm，下端接一長為1m的水平軌道AB，最后通過極小圓弧與傾角=37°的斜面相接，已知物體與水平面和斜面軌道的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.1，將物體無初速度釋放，求：

（1）物體第一次滑到圓弧底端A時(shí)對(duì)圓弧的壓力為多少？

（2）物體第一次滑到水平軌道與右側(cè)斜面軌道交接處B時(shí)的速度大小

（3）物體第一次滑上右側(cè)斜軌道的最大高度（取g=10m/s²，cos37°=0.8，sin37°=0.6）

 

Answer 1

【答案】

（1）（2）（3）

【解析】

試題分析：（1）小物體第一次滑到圓弧底端時(shí)的速度大小為v_A，由動(dòng)能定理可得：

    2分

解得  1分

在A點(diǎn)由牛頓第二定律可得；

  2分

解得    1分

由牛頓第三定律可得物體對(duì)圓弧軌道的壓力大小為6N。     1分

（2）小物體從圓弧上端到B點(diǎn)的過程中，由動(dòng)能定理有

          （1）        4分

         （3）       1分

（3）設(shè)物體第一次滑上右側(cè)軌道最大高度為H此時(shí)物體離B點(diǎn)的距離為S，由幾何關(guān)系有

         （4）        2分

由動(dòng)能定理有

       （5）  2分

將（4）式代入（5）式，有           2分

考點(diǎn)：圓周運(yùn)動(dòng)的向心力、動(dòng)能定理