(附加题)如图19所示,ABCDE为固定在竖直平面内的轨道,ABC为直轨道,AB光滑,BC粗糙,CDE为光滑圆弧轨道,轨道半径为R,直轨道与圆弧轨道相切于C点,其中圆心O与BE在同一水平

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 简谐运动的概念/2022-11-17 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

(附加题)如图19所示,ABCDE为固定在竖直平面内的轨道,ABC为直轨道,AB光滑,BC粗糙,CDE为光滑圆弧轨道,轨道半径为R,直轨道与圆弧轨道相切于C点,其中圆心OBE在同一水平面上,OD竖直,∠COD=θ,且θ<5°。现有一质量为m的小物体(可以看作质点)从斜面上的A点静止滑下,小物体与BC间的动摩擦因数为,现要使小物体第一次滑入圆弧轨道即恰好做简谐运动(重力加速度为g)。求:
(1)小物体过D点时对轨道的压力大小。
(2)直轨道AB部分的长度S

◎ 答案

(1)F=3mg - 2mgcosθ
(2)S =(μcotθ-cotθ)R

◎ 解析


(1)要使物体第一次滑入圆弧轨道即恰好做简谐运动,则须下滑到C点速度为零即vc =" 0                                                  " (1分)
CD由机械能守恒定律有:   mgR(1-cosθ)=           (2分)
D点,用向心力公式有:   F mg = m                     (2分)
解以上二个方程可得:    F=3mg - 2mgcosθ                       (1分)
(2)从AC,据动能定理有:
mgsinθ(S +Rcotθ) - μmgcosθ·Rcotθ =" 0                                                                 " (2分)
解方程得:     S =(μcotθ-cotθ)R                          (2分)

◎ 知识点

    专家分析,试题“(附加题)如图19所示,ABCDE为固定在竖直平面内的轨道,ABC为直轨道,AB光滑,BC粗糙,CDE为光滑圆弧轨道,轨道半径为R,直轨道与圆弧轨道相切于C点,其中圆心O与BE在同一水平…”主要考查了你对  【简谐运动的概念】  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。

  • 最新内容
  • 相关内容
  • 网友推荐
  • 图文推荐