题目内容
【题目】如图所示,在竖直平面内有一个粗糙的1/4圆弧轨道,其半径R=0.9 m,轨道的最低点距地面高度h=1.25 m,一质量m=0.4 kg的小滑块从轨道的最高点A由静止释放,到达最低点B时的速度大小为v=3.0 m/s.不计空气阻力,g取10 m/s2,求:
(1)小滑块运动到圆弧轨道最低点B时,对轨道的压力的大小;
(2)小滑块落地点C距轨道最低点B的水平距离x;
(3)小滑块在轨道上运动的过程中克服摩擦力所做的功.
【答案】(1)8N (2)1.5m (3)1.8J
【解析】(1)小滑块到达轨道最低点时,受重力和轨道对它的弹力F,
根据牛顿第二定律:
解得:F=4.0N
根据牛顿第三定律,轨道受到的压力大小F′=F=8.0N
(2)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
解得x=1.5m
(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:
解得:Wf=-1.8J
所以小滑块克服摩擦力做功为1.8J.
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