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如图所示,AB为水平轨道,A、B间距离s=2.25m,BCD是半径为R=0.40m的竖直半圆形轨道,B为两轨道的连接点,D为轨道的最高点.一小物块质量为m=1.2kg,它与水平轨道和半圆形轨

网友投稿  2022-09-29 00:00:00  互联网

◎ 题目

如图所示,AB为水平轨道,A、B间距离s=2.25m,BCD是半径为R=0.40m的竖直半圆形轨道,B为两轨道的连接点,D为轨道的最高点.一小物块质量为m=1.2kg,它与水平轨道和半圆形轨道间的动摩擦因数均为μ=0.20.小物块在F=12N的水平力作用下从A点由静止开始运动,到达B点时撤去力F,小物块刚好能到达D点,g取10m/s2,试求:
(1)撤去F时小物块的速度大小;
(2)在半圆形轨道上小物块克服摩擦力做的功.
魔方格

◎ 答案

(1)小物体在AB过程,由动能定理得:Fs-μmgs=
1
2
mv2

代人数据解得:v=6m/s
(2)设小物块到达D点时的速度为vD
因为小物块恰能到达D点
所以:mg=m
v2D
R

   vD=

gR
=2
m/s 
设重力和摩擦力所做的功分别为WG和Wf,由动能定理得:
 WG+Wf=
1
2
m
v2D
-
1
2
m
v2B

 Wf=
1
2
m
v2D
-
1
2
m
v2B
+mg?2R=-9.6
J        
所以在圆形轨道上小物块克服摩擦力做的功为9.6J
答:
(1)撤去F时小物块的速度大小为6m/s;
(2)在半圆形轨道上小物块克服摩擦力做的功为9.6J.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,AB为水平轨道,A、B间距离s=2.25m,BCD是半径为R=0.40m的竖直半圆形轨道,B为两轨道的连接点,D为轨道的最高点.一小物块质量为m=1.2kg,它与水平轨道和半圆形轨…”主要考查了你对  【向心力】,【牛顿第二定律】,【动能定理】,【机械能守恒定律】  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。



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