一滑块(可视为质点)经水平轨道AB进入竖直平面内的四分之一圆弧形轨道BC。已知滑块的质量m=0.50kg,滑块经过A点时的速度υA=5.0m/s,AB长x=4.5m,滑块与水平轨道间的动摩擦

◎ 题目

一滑块(可视为质点)经水平轨道AB进入竖直平面内的四分之一圆弧形轨道BC。已知滑块的质量m=0.50kg,滑块经过A点时的速度υA=5.0m/s,AB长x=4.5m,滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.10,圆弧形轨道的半径R=0.50m,滑块离开C点后竖直上升的最大高度h=0.10m。取g=10m/s2。求
(1)滑块第一次经过B点时速度的大小;
(2)滑块刚刚滑上圆弧形轨道时,对轨道上B点压力的大小;
(3)滑块在从B运动到C的过程中克服摩擦力所做的功。

◎ 答案

解:(1)滑块从A到B做匀减速直线运动,摩擦力f=μmg   
由牛顿第二定律可知,滑块的加速度大小
由运动学公式υB2-υA2=-2ax
解得滑块经过B点时速度的大小υB=4.0 m/s
(2)在B点,滑块开始做圆周运动,由牛顿第二定律可知
解得轨道对滑块的支持力N=21N
根据牛顿第三定律可知,滑块对轨道上B点压力的大小也为21N
(3)从B到滑块经过C上升到最高点的过程中,由动能定理
解得滑块克服摩擦力做功Wf=1.0J

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“一滑块(可视为质点)经水平轨道AB进入竖直平面内的四分之一圆弧形轨道BC。已知滑块的质量m=0.50kg,滑块经过A点时的速度υA=5.0m/s,AB长x=4.5m,滑块与水平轨道间的动摩擦…”主要考查了你对  【牛顿运动定律的应用】,【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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