如图所示,粗糙水平地面AB与半径R=0.4m的光滑半圆轨道BCD相连接,且在同一竖直平面内,O是BCD的圆心,...
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如图所示,粗糙水平地面AB与半径R=0.4m的光滑半圆轨道BCD相连接,且在同一竖直平面内,O是BCD的圆心,BOD在同一竖直线上。质量m=2kg的小物体在9N的水平恒力F的作用下,从A点由静止开始做匀加速直线运动。已知AB=5m,小物块与水平地面间的动摩擦因数为μ=0.2.当小物块运动到B点时撤去力F.求:
(1)小物块到达B点时速度的大小;
(2)小物块通过B点时对轨道的压力;
(3)小物块能否通过最高点D点,请用物理知识说明理由.
【回答】
(1)vB=5m/s (2) 145N,方向竖直向下 (3),则小物块能通过最高点D点.
【解析】
(1)从A到B,根据动能定理有:,代入数据得:vB=5m/s
(2)由牛顿第二定律:,代入数据得:,根据牛顿第三定律,对轨道的压力大小是145N,方向竖直向下
(3)假设小物块能通过最高点D点.,从B到D,根据机械能守恒定律有:,代入数据解得:vD=3m/s,恰好通过最高点D点的速度:,解得:,因,则小物块能通过最高点D点.
知识点:动能和动能定律
题型:解答题
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