如图所示,AB段为一半径R=0.2m的光滑14圆弧轨道,EF为一倾角是30°的足够长的光滑固定斜面,斜而上有一质量为0.1kg的薄木板CD,开始时薄木板被锁定.一质量也为0.1kg的物块
◎ 题目
如图所示,AB段为一半径R=0.2m的光滑
(1)物块到达B点时对圆弧轨道的压力; (2)物块滑上薄木板时的速度大小; (3)达到共同速度前物块下滑的加速度大小及从物块滑上薄木板至达到共同速度所用的时间. |
◎ 答案
(1)物块从A到B过程,只有重力做功,根据机械能守恒定律得 mgR=
解得,vB=
在B点,由牛顿第二定律得: N-mg=m
解得,N=3N 根据牛顿第三定律得:物块到达B点时对圆弧轨道的压力大小为3N,方向竖直向下. (2)设物块到达斜面上的速度为v,则由题意得 cos30°=
解得,v=
(3)在物块滑上薄木板的过程中,由牛顿第二定律得 对物块:mgsin30°-μmgcos30°=ma1 解得,a1=2.5m/s2 对木板:mgsin30°+μmgcos30°=ma2 解得,a2=7.5m/s2 设从物块滑上薄木板至达到共同速度所用的时间为t,则有 v+a1t=a2t 解得,t=
答: (1)物块到达B点时对圆弧轨道的压力是2m/s; (2)物块滑上薄木板时的速度大小是 |