在竖直平面内有一个粗糙的圆弧轨道,其半径R=0.4m,轨道的最低点距地面高度h=0.45m.一质量m=0.1k...
问题详情:
在竖直平面内有一个粗糙的圆弧轨道,其半径R=0.4m,轨道的最低点距地面高度h=0.45m.一质量m=0.1kg的小滑块从轨道的最高点A由静止释放,到达最低点B时以一定的水平速度离开轨道,落地点C距轨道最低点的水平距离x=0.6m.空气阻力不计,g取10m/s2,求:
(1)小滑块离开轨道时的速度大小;
(2)小滑块运动到轨道最低点时,对轨道的压力大小;
(3)小滑块在轨道上运动的过程中,克服摩擦力所做的功.
【回答】
解:(1)解:(1)小滑块离开轨道后做平抛运动,设运动时间为t,初速度为v,则
x=vt
h=gt2
解得:v=2.0m/s
(2)小滑块到达轨道最低点时,受重力和轨道对它的*力为N,根据牛顿第二定律:
N﹣mg=m
解得:N=2.0N
根据牛顿第三定律,轨道受到的压力大小N'=N=2.0N,方向竖直向下
(3)在滑块从轨道的最高点到最低点的过程中,根据动能定理:
mgR+Wf=mv2﹣0
Wf=﹣0.2J
所以小滑块克服摩擦力做功为0.2J.
答:(1)小滑块离开轨道时的速度大小为2m/s;
(2)小滑块运动到轨道最低点时,对轨道的压力大小为2N;
(3)小滑块在轨道上运动的过程中,克服摩擦力所做的功为0.2J.
知识点:专题四 功和能
题型:计算题
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