如图所示,质量为m=lkg的小物块由静止轻轻放在水平匀速运动的传送带上,从A点随传送带运动到水平部分的最右端B点,经半圆轨道C点沿圆弧切线进入竖直光滑的半圆轨道,恰能做圆
◎ 题目
如图所示,质量为m=lkg的小物块由静止轻轻放在水平匀速运动的传送带上,从A点随传送带运动到水平部分的最右端B点,经半圆轨道C点沿圆弧切线进入竖直光滑的半圆轨道,恰能做圆周运动.C点在B点的正上方,D点为轨道的最低点.小物块离开D点后,做平抛运动,恰好垂直于倾斜挡板打在挡板跟水平面相交的E点.已知半圆轨道的半径R=0.9m,D点距水平面的高度h=0.75m,取g=10m/s2,试求: (1)摩擦力对物块做的功; (2)小物块经过D点时对轨道压力的大小; (3)倾斜挡板与水平面间的夹角θ. |
◎ 答案
(1)设小物块经过C点时的速度大小
mg=
小物块由A到B过程中,设摩擦力对小物块做的功为W,由动能定理得: W=
故摩擦力对物块做的功为4.5J. (2)设小物块经过D点时的速度为
mg.2R=
小物块经过D点时,设轨道对它的支持力大小为
联立解得
由牛顿第三定律可知,小物块对轨道的压力大小为:
故小物块经过D点时对轨道的压力大小为60N. (3)小物块离开D点做平抛运动,设经时间t打在E点,由h=
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