如图甲所示,一竖直平面内的轨道由粗糙斜面AD和光滑圆轨道DCE组成,AD与DCE相切于D点,C为圆轨道的最低点,将一小物块置于轨道ADC上离地面高为H处由静止下滑,用力传感器测出
◎ 题目
如图甲所示,一竖直平面内的轨道由粗糙斜面AD和光滑圆轨道DCE组成,AD与DCE相切于D点,C为圆轨道的最低点,将一小物块置于轨道ADC上离地面高为H处由静止下滑,用力传感器测出其经过C点时对轨道的压力FN,改变H的大小,可测出相应的FN的大小,FN随H的变化关系如图乙折线PQI所示(PQ与QI两直线相连接于Q点),QI反向延长交纵轴于F点(0,5.8 N),重力加速度g取10 m/s2,求: (1)小物块的质量m; (2)圆轨道的半径及轨道DC所对应的圆心角θ。(可用角度的三角函数值表示)。 (3)小物块与斜面AD间的动摩擦因数μ。 |
◎ 答案
解:(1)如果物块只在圆轨道上运动,则由动能定理得mgH=mv2,解得v= 由向心力公式FN-mg=,得FN=+mg=H+mg 结合PQ直线可知mg=5 N,得m=0.5 kg (2)由图像可知=10,得R=1 m cosθ==0.8,θ=37° (3)如果物块由斜面上滑下,由动能定理得mgH-μmgcosθ=mv2 解得mv2=2mgH-μmg(H-0.2) 由向心力公式FN-mg=得FN=+mg=+μmg+mg 结合QI直线知μmg+mg=5.8 解得μ=0.3 |
◎ 解析
“略”◎ 知识点
专家分析,试题“如图甲所示,一竖直平面内的轨道由粗糙斜面AD和光滑圆轨道DCE组成,AD与DCE相切于D点,C为圆轨道的最低点,将一小物块置于轨道ADC上离地面高为H处由静止下滑,用力传感器测出…”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。- 最新内容
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