(14分)如图所示,AB是倾角为的粗糙直轨道,是光滑的圆弧轨道,恰好在点与圆弧相切,圆弧的半径为.一个质量为的物体(可视为质点)从直轨道的点由静止释放,结果它在两轨道之间

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

(14分)如图所示,AB是倾角为的粗糙直轨道,是光滑的圆弧轨道,恰好在点与圆弧相切,圆弧的半径为.一个质量为的物体(可视为质点)从直轨道的点由静止释放,结果它在两轨道之间做往复运动.已知点与圆弧的圆心等高,物体与轨道间的动摩擦因素为,求:

(1)物体做往复运动的过程中,在轨道上通过的总路程.
(2)物体对圆弧轨道最低点的最小压力.

◎ 答案

(1)(2)

◎ 解析

(14分)
(1)物体在直轨道AB上往复运动时,需克服摩擦阻力做功,机械能不断减小,当物体到达B点速度为零时,物体不能再进入直轨道AB,只在圆弧轨道上往复运动.
对物体,由动能定理得
所以        
(2)当物体只在圆弧轨道上往复运动经过E点时,物体对轨道上E点的压力最小,
由机械能守恒定律得  
由牛顿第二定律得  
联立两式解得  
由牛顿第三定律得,物体对轨道上E点的压力

◎ 知识点

    专家分析,试题“(14分)如图所示,AB是倾角为的粗糙直轨道,是光滑的圆弧轨道,恰好在点与圆弧相切,圆弧的半径为.一个质量为的物体(可视为质点)从直轨道的点由静止释放,结果它在两轨道之间…”主要考查了你对  【机械能守恒定律】  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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