如图所示,竖直平面内固定轨道ABC,由水平粗糙轨道AB和四分之一光滑圆弧轨道BC组成,AB恰与圆弧BC在B点相切。质量m=1kg的小物块从A点以水平初速度=6m/s滑上轨道AB,滑上圆弧

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,竖直平面内固定轨道ABC,由水平粗糙轨道AB和四分之一光滑圆弧轨道BC组成,AB恰与圆弧BC在B点相切。质量m=1kg的小物块从A点以水平初速度=6m/s滑上轨道AB,滑上圆弧轨道BC后返回。已知水平轨道AB长为L=5m,圆弧半径R=1m,小物块与AB轨道间的动摩擦因数为=0.2,取重力加速度g=10m/s2。求:

(1)小物块滑到B点时速度的大小;
(2)小物块在圆弧轨道B处对轨道压力的大小;
(3)通过计算说明小物块最终能否从A处脱离轨道。

◎ 答案

(1)(2)   (3)小物块不能从A处脱离轨道

◎ 解析

(1)A到B过程中由动能定理(3分)
得:(1分)
(2)在B处对小物块进行受力分析,由牛顿第二定律(3分)
得:(1分)又由牛顿第三定律得(1分)
(3)设物块从B处向右运动的最大距离为,由动能定理(3分)
得:所以小物块不能从A处脱离轨道。(3分)
说明:用其他方法证明,如“比较能量关系”等,只要合理,也可给分。
本题考查动能定理和圆周运动规律,从A到B过程中,物块克服摩擦力做功,求得B点速度大小,B点为圆周运动的最低点,受力并不平衡,由合力提供向心力,可求得支持力大小

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,竖直平面内固定轨道ABC,由水平粗糙轨道AB和四分之一光滑圆弧轨道BC组成,AB恰与圆弧BC在B点相切。质量m=1kg的小物块从A点以水平初速度=6m/s滑上轨道AB,滑上圆弧…”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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