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问题详情:
如图所示,倾角θ=37°的斜面底端B平滑连接着半径r=0.40m的竖直光滑圆轨道.质量m=0.50kg的小物块,从距地面h=2.7m处沿斜面由静止开始下滑,小物块与斜面间的动摩擦因数μ=0.25,求:(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)
(1)物块滑到斜面底端B时的速度大小.
(2)物块运动到圆轨道的最高点A时,对圆轨道的压力大小.
【回答】
解:(1)物块滑动到B点过程中,受重力、支持力和摩擦力,根据动能定理,有
mgh﹣μmgcosθ•=
解得
=6m/s
即物块滑到斜面底端B时的速度大小为6m/s.
(2)物体从B滑动到A过程,只有重力做功,根据动能定理,有
﹣mg•2r=
解得
在A点,重力和支持力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律,有
解得
N=20N
根据牛顿第三定律,物体对轨道的压力与轨道对物体的支持力大小相等、方向相反,并且作用在同一条直线上;
故物块运动到圆轨道的最高点A时,对圆轨道的压力大小为20N.
知识点:机械能守恒定律
题型:计算题
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