如图所示,半径R=0.45m的光滑14圆弧轨道固定在竖直平面内,B为轨道的最低点,B点右侧的光滑的水平面上紧挨B点有一静止的小平板车,平板车质量M=2kg,长度为0.5m,小车的上
◎ 题目
如图所示,半径R=0.45m 的光滑
(1)物块滑到轨道上的B点时对轨道的压力; (2)若将平板车锁定并且在上表面铺上一种特殊材料,其动摩擦因数从左向右随距离均匀变化如图乙所示,求物块滑离平板车时的速度; (3)若撤去平板车的锁定与上表面铺的材料,此时物块与木板间的动摩擦因数为
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◎ 答案
(1)物体从圆弧轨道顶端滑到B点的过程中,机械能守恒,则 mgR=
在B点由牛顿第二定律得,N-mg=m
解得N=mg+m
即物块滑到轨道上B点时对轨道的压力N′=N=30N,方向竖直向下. (2)物块在小车上滑行时的摩擦力做功Wf=-
从物体开始滑到滑离平板车过程中由动能定理得,mgR+Wf=
解得v=
(3)当平板车不固定时,对物块a1=μg=
对平板车a2=
设物块与平板车经过时间t达到共同速度(物块在平板车最左端的速度vC=vB),有 vc-a1t=a2t,解得t=
此时△s=vct-
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