如图所示,MPQ为竖直面内一固定轨道,MP是半径为R的光滑圆弧轨道,它与水平轨道PQ相切于P,Q端固定一竖直挡...
问题详情:
如图所示,MPQ为竖直面内一固定轨道,MP是半径为R的光滑圆弧轨道,它与水平轨道PQ相切于P,Q端固定一竖直挡板,PQ长为S.一小物块在M端由静止开始沿轨道下滑,与挡板只发生**碰撞(没有能量损失)后返回L(L<S)停止,重力加速度为g.求:
(1)物块滑至圆弧轨道P点时对轨道压力的大小;
(2)物块与PQ段动摩擦因数μ.
【回答】
考点: 机械能守恒定律;向心力.
专题: 机械能守恒定律应用专题.
分析: (1)根据机械能守恒定律求出物块滑动P点的速度,结合牛顿第二定律求出支持力的大小,从而得出物块在P点对轨道的压力.
(2)对全过程运用动能定理,抓住动能的变化量为零,求出物块与PQ段的动摩擦因数.
解答: 解:(1)设物块滑至P点时的速度为v,根据机械能守恒定理有:
解得:v=
设物块到达P点时,轨道对它的支持力大小为N,根据牛顿运动定律有:
解得:N=3mg.
根据牛顿第三定律,物块对轨道压力的大小为:N′=N=3mg.
(2)从物块开始运动到停下,根据动能定理有:
mgR﹣μmg(s+l)=0﹣0
解得:.
答:(1)物块滑至圆弧轨道P点时对轨道压力的大小为3mg;
(2)物块与PQ段动摩擦因数μ为.
点评: 本题考查了动能定理、机械能守恒定律和牛顿第二定律的基本运用,知道沿圆弧段运动过程只有重力做功,机械能守恒,也可以通过动能定理求解P点的速度.
知识点:未分类
题型:计算题
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