题目内容
(13分)如图所示为一位于竖直平面内的轨道装置示意图,其中AB段平直、长度为5R、与水平面成
,BC段呈水平,CD段为半径为R,下端与水平面相切的半圆,一质量为m可以看成质点的小木块从A点由静止开始下落,最终从D点飞出,又正好落在B点,不计轨道摩擦以及小木块经过各个轨道连接点的动能损失,已知![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824134129514653.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/201408241341295452987.jpg)
(1)求BC段长度;
(2)若BC段有摩擦,且动摩擦因数
,
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824134129482379.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824134129514653.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/201408241341295452987.jpg)
(1)求BC段长度;
(2)若BC段有摩擦,且动摩擦因数
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824134129576555.png)
(1)4R;(2)![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824134129623569.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824134129623569.png)
(13分)①设小木块在D点的速度为V.根据动能定理有
………………(1分)
即:
…………………………(2分)
解得:
………………………………(1分)
又因为小木块离开D点做平抛运动,
……………………(2分)解得
……………………(1分)
②根据动能定理
……………………(2分)
代入数据
………………(2分)
解得![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824134130106599.png)
又因为
……………………(2分)
解得:
……………………(1分)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824134129670871.png)
即:
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/201408241341297631282.png)
解得:
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824134129826591.png)
又因为小木块离开D点做平抛运动,
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/201408241341298721105.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824134129935582.png)
②根据动能定理
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/201408241341299821212.png)
代入数据
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/201408241341300751707.png)
解得
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824134130106599.png)
又因为
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/201408241341301691020.png)
解得:
![](http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140824/20140824134129623569.png)
![](http://thumb.zyjl.cn/images/loading.gif)
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