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如图所示,位于竖直面内的曲线轨道的最低点B的切线沿水平方向,且与一位于同一竖直面内、半径R=0.40m的光滑圆形轨道平滑连接。现有一质量m=0.10kg的滑块(可视为质点),从位
网友投稿 2022-09-29 00:00:00 零零社区
◎ 题目
如图所示,位于竖直面内的曲线轨道的最低点B的切线沿水平方向,且与一位于同一竖直面内、半径R=0.40m的光滑圆形轨道平滑连接。现有一质量m=0.10kg的滑块(可视为质点),从位于轨道上的A点由静止开始滑下,滑块经B点后恰好能通过圆形轨道的最高点C。已知A点到B点的高度h=1.5m,重力加速度g=10
m/s
2
,空气阻力可忽略不计,求:
(1)滑块通过C点时的速度大小;
(2)滑块通过圆形轨道B点时对轨道的压力大小;
(3)滑块从A点滑至B点的过程中,克服摩擦阻力所做的功。
◎ 答案
解:(1)因滑块恰能通过C点,即在C点滑块所受轨道的压力为零,其只受到重力的作用。设滑块在C点的速度大小为v
C
,根据牛顿第二定律,对滑块在C点有 mg=mv
C
2
/R
解得v
C
=
=2.0m/s
(2)设滑块在B点时的速度大小为v
B
,对于滑块从B点到C点的过程,根据机械能守恒定律有
mv
B
2
=
mv
C
2
+mg2R
滑块在B点受重力mg和轨道的支持力F
N
,根据牛顿第二定律有 F
N
-mg=mv
B
2
/R
联立上述两式可解得 F
N
=6mg=6.0N
根据牛顿第三定律可知,滑块在B点时对轨道的压力大小F
N
′=6.0N
(3)设滑块从A点滑至B点的过程中,克服摩擦阻力所做的功为W
f
,对于此过程,根据动能定律有 mgh-W
f
=
mv
B
2
解得W
f
=mgh-
mv
B
2
=0.50J
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,位于竖直面内的曲线轨道的最低点B的切线沿水平方向,且与一位于同一竖直面内、半径R=0.40m的光滑圆形轨道平滑连接。现有一质量m=0.10kg的滑块(可视为质点),从位…”主要考查了你对 【线速度】,【向心力】,【动能定理】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202209/257887.html
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