如图所示,AB和CD为两个对称斜面,其上部足够长,下部分分别与一个光滑的圆弧面的两端相切,圆弧圆心角为120°,半径R=2.0m,一个质量为m=1㎏的物体在离弧高度为h=3.0m处,以

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,AB和CD为两个对称斜面,其上部足够长,下部分分别与一个光滑的圆弧面的两端相切,圆弧圆心角为120°,半径R=2.0m,一个质量为m=1㎏的物体在离弧高度为h=3.0m处,以初速度v0=4.0m/s沿斜面运动,若物体与两斜面间的动摩擦因数μ=0.2,重力加速度g=10m/s2,求:
(1)以圆弧最低点为参考面,物体释放后最终机械能的大小;
(2)物体释放后,在圆弧最低点对圆弧面的最小压力大小;
(3)物体释放后,在斜面上(不包括圆弧部分)走过路程的最大值。

◎ 答案

(1)物体最终在圆弧上往返运动,机械能E=mgR(1-cos60°)=10J。
(2)物体最终在圆弧上运动时,圆弧所受压力最小。由动能定理得  mgR(1-cos60°) =mv2/2   
由牛顿第二定律得Nmin-mg=mv2/R  解得Nmin=20N。
(3)物体在两斜面上来回运动时,克服摩擦力所做的功Wf=μmg cos60°Smax
物体从开始直到不再在斜面上运动的过程中mgh-Wf=0-mv02/2     解得Smax=38m。

◎ 解析

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,AB和CD为两个对称斜面,其上部足够长,下部分分别与一个光滑的圆弧面的两端相切,圆弧圆心角为120°,半径R=2.0m,一个质量为m=1㎏的物体在离弧高度为h=3.0m处,以…”主要考查了你对  【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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