如图所示,半径为R=0.2m的光滑14圆弧AB在竖直平面内,圆弧B处的切线水平.B端高出水平地面h=0.8m,O点在B点的正下方.将一质量为m=1.0kg的滑块从A点由静止释放,落在水平面

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 机械能守恒定律/2022-11-10 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,半径为R=0.2m的光滑
1
4
圆弧AB在竖直平面内,圆弧B处的切线水平.B端高出水平地面h=0.8m,O点在B点的正下方.将一质量为m=1.0kg的滑块从A点由静止释放,落在水平面上的C点处,(g取10m/s2)求:
(1)滑块滑至B点时对圆弧的压力及的OC长度;
(2)在B端接一长为L=1.0m的木板MN,滑块从A端释放后正好运动到N端停止,求木板与滑块的动摩擦因数μ.
(3)若将木板右端截去长为△L的一段,滑块从A端释放后将滑离木板落在水平面上P点处,要使落地点P距O点的最远,△L应为多少?

◎ 答案

(1)滑块从光滑圆弧下滑过程中,根据机械能守恒定律得
mgh1=
1
2
m
v22

得vB=

2gh1
=2m/s
在B点,重力和支持力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律,有:
N-mg=m
v2B
R

解得:N=mg+m
v2B
R
=3mg=30N;
根据牛顿第三定律,压力与支持力相等,也为30N;
滑块离开B点后做平抛运动,则
竖直方向:h2=
1
2
gt2
水平方向:x=vBt
联立得到x=vB

2h2
g

代入数据,解得:x=0.8m
(2)滑块从B端运动到N端停止过程,根据动能定理得
-μmgL=0-
1
2
m
v2B

代入解得μ=0.2
(3)若将木板右端截去长为△L的一段后,设滑块滑到木板最右端时速度为v,由动能定理得
-μmg(L-△L)=
1
2
mv2-
1
2
m
v2b

滑块离开木板后仍做平抛运动,高度不变,运动时间不变,则
落地点距O点的距离S=L-△L+vt
联立整理得,S=0.8

  • 最新内容
  • 相关内容
  • 网友推荐
  • 图文推荐