题目内容

如图所示,一粗糙的水平轨道靠在半径为R="0.2" m的1/4光滑圆弧轨道右侧,光滑圆弧轨道固定,水平轨道处在光滑的水平面上,可自由滑动。一质量m="1" kg的滑块(可视为质点)从A点正上方H="3" m处自由下落经圆弧轨道最低点B进入水平轨道.滑块在水平轨道上滑行1 s后离开轨道。已知水平轨道质量M="5" kg,轨道面离地面高h="1.8" m,滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.5.(取g="10" m/s2).求:

(1)滑块到达B点时对轨道的压力; 
(2)水平轨道的长度;
(3)滑块落地时,它与水平轨道右端的水平距离。

(1)330 N;(2)5 m;(3)1.2 m

解析试题分析:(1)滑块从最高点运动到B:      (1分)
在B点:      (1分)
解得: F=" 330" N
滑块在B点对轨道的压力竖直向下,大小为330 N   (1分)
(2) 滑块在水平轨道上运动,对滑块m:      (1分)
       (1分)
对轨道M:        (1分)
      (1分)
由能量守恒定律有:    (2分)
解得,水平轨道长度:L=" 5" m     (1分)
(3)滑块离开轨道后,滑块平抛运动:      (1分)
      (1分)
轨道匀速运动:          (1分)
滑块落地时,它与水平轨道右端的水平距离:       (1分)
解得:          (1分)
考点:本题考查机械能守恒定律、圆周运动的向心力、平抛运动等综合知识。

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