题目内容
【题目】如图所示,半径的半圆形轨道
固定在竖直面内,质量
的小滑块以
的速度从轨道左端点
滑下,刚好能到达轨道右端点
。轨道面各处材料相同。重力加速度
。下列说法正确的是
A. 滑块在轨道最低点的速度为
B. 滑块在最低点对轨道的压力可能为30N
C. 滑块在最低点对轨道的压力可能为40N
D. 滑块在最低点对轨道的压力不可能为38N
【答案】D
【解析】
滑动摩擦力方程,从A到C的过程中,物块加速,设物块所在位置与圆心连线和圆心与A的连线夹角为
,根据向心力方程有:
,支持力变大,滑动摩擦力变大,到C点最大,同理可知从C到B的过程中,摩擦力变小,到C变为0,所以A到C间克服摩擦力做功大于C到B克服摩擦力做功;
A.假设两段摩擦力做功相同:从A到B根据动能定理得:,从A到C有:
,联立解得:
;假设C到B段没有摩擦力:
,解得
,所以C点的实际速度
,A错误
BCD.经过C点,根据向心力方程,设支持力为FN:,解得:
;BC错误D正确
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