如图所示,粗糙斜面AB与竖直平面内的光滑圆弧轨道BCD相切于B点,圆弧轨道的半径为R,C点在圆心O的正下方,D点与圆心O在同一水平线上,∠COB=θ.现有质量为m的物块从D点无初速释

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 动能定理/2022-11-05 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,粗糙斜面AB与竖直平面内的光滑圆弧轨道BCD相切于B点,圆弧轨道的半径为R,C点在圆心O的正下方,D点与圆心O在同一水平线上,∠COB=θ.现有质量为m的物块从D点无初速释放,物块与斜面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g.求:
(1)物块第一次通过C点时对轨道压力的大小;
(2)物块在斜面上运动离B点的最远距离.
魔方格

◎ 答案

(1)物块从D到C,根据机械能守恒定律,得
mgR=
1
2
mv2

物块经C点,根据牛顿第二定律,得
FN-mg=m
v2
R

由以上两式得支持力大小FN=3mg  
由牛顿第三定律得,物块对轨道的压力大小为3mg.
(2)小物体通过圆弧轨道后,在斜面上运动到最大距离S时速度为0,
由动能定理可得mgRcosθ-mgSsinθ-μmgScosθ=0
故 S=
Rcosθ
sinθ+μcosθ

答:(1)物块第一次通过C点时对轨道压力的大小是3mg;
(2)物块在斜面上运动离B点的最远距离是
Rcosθ
sinθ+μcosθ

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,粗糙斜面AB与竖直平面内的光滑圆弧轨道BCD相切于B点,圆弧轨道的半径为R,C点在圆心O的正下方,D点与圆心O在同一水平线上,∠COB=θ.现有质量为m的物块从D点无初速释…”主要考查了你对  【牛顿第二定律】,【牛顿第三定律】,【动能定理】,【机械能守恒定律】  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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