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如图BCD为一半径为R的光滑圆弧面的一部分,C为圆弧的最低点,BD的连线与水平地面平行,∠BOD=106°,AB与圆弧BCD相切于B点,DE与圆弧BCD相切于D点.今将一质量为m的小物块(可视

网友投稿  2022-09-29 00:00:00  零零社区

◎ 题目

如图BCD为一半径为R的光滑圆弧面的一部分,C为圆弧的最低点,BD的连线与水平地面平行,∠BOD=106°,AB与圆弧BCD相切于B点,DE与圆弧BCD相切于D点.今将一质量为m的小物块(可视为质点)从F点由静止释放,已知FB两点间距离为5R,小物块与AB、DE间的动摩擦因数均为
1
3
,当地的重力加速度为g.(取sin53°=
4
5
,cos53°=
3
5
)求:
(1)小物块第一次经过B点时的速度; 
(2)小物块第一次经过C点时对C点的压力;
(3)小物块在AB段和DE段经历的总路程之和.
魔方格

◎ 答案

(1)由题意知,根据几何角度,可得斜面倾角为θ=53°
小物块,在斜面上,受力分析:重力G、支持力F、滑动摩擦力f,
由力的分解可得:f=μmgcosθ
从F到B,由动能定理
可得:mg×5R×sin53°-μmgcos53°×5R=
1
2
m
v2B

解之得:vB=

6gR

(2)小物块,从B点到C点,由动能定理得
mg×(R-cos53°R)=
1
2
m
v2C
-
1
2
m
v2B
         (1)
小物块,在C点,受力分析,
则有:F-mg=m
v2C
R
                          (2)
由(1)(2)可联立解得:F=
39
5
mg

(3)只有当小物块到达B点或D点的速度为零时,将只会在BCD间来回往复运动.
因而,小物块,从F点到B点(或D点),由动能定理,
则有:mg?5R×sin53°-μmgcos53°×L=0-0
解得:L=20R
答:(1)小物块第一次经过B点时的速度

6gR
; 
(2)小物块第一次经过C点时对C点的压力
39
5
mg;
(3)小物块在AB段和DE段经历的总路程之和为20R.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图BCD为一半径为R的光滑圆弧面的一部分,C为圆弧的最低点,BD的连线与水平地面平行,∠BOD=106°,AB与圆弧BCD相切于B点,DE与圆弧BCD相切于D点.今将一质量为m的小物块(可视…”主要考查了你对  【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。



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