如图所示,AB是倾角为θ的粗糙直轨道,BCD是光滑的圆弧轨道,AB恰好在B点与圆弧相切,圆弧的半径为R,一个质量为m的物体(可以看做质点)从直轨道上的P点由静止释放,结果它能在

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 牛顿第二定律/2022-10-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,AB是倾角为θ的粗糙直轨道,BCD是光滑的圆弧轨道,AB恰好在B点与圆弧相切,圆弧的半径为R,一个质量为m的物体 (可以看做质点)从直轨道上的P点由静止释放,结果它能在两轨道间做往返运动.已知P点与圆弧的圆心O等高,物体与轨道AB间的动摩擦因数为μ,求:

(1)物体做往返运动的整个过程中,在AB轨道上通过的总路程;
(2)最终当物体通过圆弧轨道最低点E时,物体对轨道压力的大小和方向.

◎ 答案

(1)(2),方向竖直向下

◎ 解析


试题分析:(1)物体每完成一次往返运动,在AB斜面上能上升的高度都减少一些,最终当它达B点时,速度变为零,对物体从P到B 全过程用动能定理,有
得物体在AB轨道上通过的总路程为
(2)最终物体以B为最高点在圆弧轨道底部做往返运动,设物体从B运动到E时速度为v,由动能定理 有
在E点,由牛顿第二定律有
得物体受到的支持力
根据牛顿第三定律,物体对轨道的压力大小为,方向竖直向下。
点评:在使用动能定理分析多过程问题时非常方便,关键是对物体受力做功情况以及过程的始末状态非常清楚

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,AB是倾角为θ的粗糙直轨道,BCD是光滑的圆弧轨道,AB恰好在B点与圆弧相切,圆弧的半径为R,一个质量为m的物体(可以看做质点)从直轨道上的P点由静止释放,结果它能在…”主要考查了你对  【牛顿第二定律】  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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