如图所示,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...
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如图所示,在竖直平面内有一个粗糙的圆弧轨道,其半径R=0.4 m,轨道的最低点距地面高度h=0.45 m.一质量m=0.1 kg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=0.6 m.空气阻力不计,g取10 m/s2,求:(结果保留两位有效数字)
(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】
解析 (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=2.0 m/s.
(2)小滑块到达轨道最低点时,受重力和轨道对它的*力为FN,根据牛顿第二定律:FN-mg=m
解得:FN=2.0 N
根据牛顿第三定律,轨道受到的压力大小FN′=FN=2.0 N.
(3)在小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
解得:Wf=-0.2 J
所以小滑块克服摩擦力做功为0.2 J.
知识点:机械能守恒定律单元测试
题型:计算题
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