题目内容
如图所示,质量为m的物体,沿半径为r的圆轨道自A点滑下,A与圆心O等高,滑至B点(B点在O点正下方)时的速度为v,已知物体与轨道间的动摩擦因数为μ,求物体在B点所受的摩擦力.分析:物块滑到轨道最低点时,由重力和轨道的支持力提供物块的向心力,由牛顿第二定律求出支持力,再由摩擦力公式求解摩擦力.
解答: 解:物体由A滑到B的过程中,受到重力、轨道弹力及摩擦力的作用,做圆周运动,在B点物体的受力情况如图所示,其中轨道弹力FN与重力mg的合力提供物体做圆周运动的向心力;
由牛顿第二定律有:FN-mg=
,
可求得:FN=mg+
,
则滑动摩擦力为:Ff=μFN=μm(g+
).
答;物体在B点所受的摩擦力μm(g+
).
由牛顿第二定律有:FN-mg=
mv2 |
r |
可求得:FN=mg+
mv2 |
r |
则滑动摩擦力为:Ff=μFN=μm(g+
v2 |
r |
答;物体在B点所受的摩擦力μm(g+
v2 |
r |
点评:本题是牛顿定律和向心力、摩擦力知识的简单综合应用,关键是分析向心力的来源.
练习册系列答案
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如图所示,质量为M的楔形物块静止在水平地面上,其斜面的倾角为θ.斜面上有一质量为m的小物块,小物块与斜面之间存在摩擦.用恒力F沿斜面向上拉,使之匀速上滑.在小物块运动的过程中,楔形物块始终保持静止,则( )
A、地面对楔形物块的支持力为(M+m)g | B、地面对楔形物块的摩擦力为零 | C、楔形物块对小物块摩擦力可能为零 | D、小物块一定受到四个力作用 |