如圖所示,傾角為θ=45°的粗糙平直導(dǎo)軌與半徑為R的光滑圓環(huán)軌道相切,切點(diǎn)為B,整個(gè)軌道處在豎直平面內(nèi).一質(zhì)量為m的小滑塊從導(dǎo)軌上離地面高為h=3 R的D處無(wú)初速下滑進(jìn)入圓環(huán)軌道.接著小滑塊從圓環(huán)最高點(diǎn)C水平飛出,恰好擊中導(dǎo)軌上與圓心O等高的P點(diǎn),不計(jì)空氣阻力.

求:(1)滑塊運(yùn)動(dòng)到圓環(huán)最高點(diǎn)C時(shí)的速度的大小

(2)滑塊運(yùn)動(dòng)到圓環(huán)最低點(diǎn)時(shí)對(duì)圓環(huán)軌道壓力的大小

(3)滑塊與斜軌之間的動(dòng)摩擦因數(shù)

答案:
解析:

  解(1)小滑塊從C點(diǎn)飛出來(lái)做平拋運(yùn)動(dòng),水平速度為V0

  (1分)

  (1分)

  解得(1分)

  小滑塊在最低點(diǎn)時(shí)速度為V由機(jī)械能守恒定律得

  mv2=mg2R+(2分)

  

  牛二定律:FN-mg=(2分)

  FN=6mg(1分)

  牛三定律得:(1分)

  (2)DB之間長(zhǎng)度(1分)

  從D到最低點(diǎn)過程中,又動(dòng)能定理

  mgh-umgosθL=(2分)

  (1分)


練習(xí)冊(cè)系列答案
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(1)物體由靜止沿斜面下滑到斜面末端需要多長(zhǎng)時(shí)間?
(2)物體在傳送帶上向左最多能滑到距A多遠(yuǎn)處?
(3)物體隨傳送帶向右運(yùn)動(dòng),最后沿斜面上滑的最大高度h′?

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(1)物體A第一次運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度大。

(2)彈簧的最大壓縮量.

 

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(1)圓柱體對(duì)豎直右壁的壓力大小

(2)推力F的大小

 

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⑴求滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ;

⑵若使滑塊能到達(dá)C點(diǎn),求滑塊從A點(diǎn)沿斜面滑下時(shí)的初速度v0的最小值;

⑶若滑塊離開C處的速度大小為4m/s,求滑塊從C點(diǎn)飛出至落到斜面上的時(shí)間t。

 

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(A)FN1Gtanq          (B)FN1Gsinq

(C)FN2Gcosq          (D)FN2Gsinq

 

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