如图,竖直放置的斜面CD的下端与光滑圆弧轨道ABC的C端相切,圆弧半径为R,圆心与A、D在同一水平面上,∠COB=45°,现将一个质量为m的小物块从A点上方距A竖直高度为h=0.5R的位

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,竖直放置的斜面CD的下端与光滑圆弧轨道ABC的C端相切,圆弧半径为R,圆心与A、D在同一水平面上,∠COB=45°,现将一个质量为m的小物块从A点上方距A竖直高度为h=0.5R的位置无初速释放,小物块从A点进入轨道运动至斜面上D点后返回.
求:
(1)物块运动至A时的速度
(2)物块第一次运动至B时对轨道的压力
(3)物体与斜面CD之间的动摩擦因数.
魔方格

◎ 答案

(1)设物块运动至A时的速度为vA,物块做自由落体运动vA =

2gh
=

gR

    (2)物块第一次运动至B时速度为vB,从A运动到B的过程中机械能守恒,则:
          mg(h+R)=
1
2
mvB2

        设物块运动至B时轨道对物块的支持力为N,N-mg=m
vB2
R

           解得N=4mg   
        根据牛顿第三定律可知对轨道的压力为4mg                                               
    (3)由题意可知CD之间的距离为R,设物体与斜面CD之间的动摩擦因数为μ,
         自开始下落至运动至D点,根据动能定理mgh-μmgRcos45°=0
          解得μ=

2
2

答:(1)物块运动至A时的速度为

gR
;(2)物块第一次运动至B时对轨道的压力为4mg;(3)物体与斜面CD之间的动摩擦因数为

2
2

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图,竖直放置的斜面CD的下端与光滑圆弧轨道ABC的C端相切,圆弧半径为R,圆心与A、D在同一水平面上,∠COB=45°,现将一个质量为m的小物块从A点上方距A竖直高度为h=0.5R的位…”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。

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