题目内容
如图所示,半径分别为R和r的甲、乙两个光滑圆形轨道安置在同一竖直平面上,轨道之间有一水平轨道CD相通,一小球以一定的速度先滑上甲轨道,通过动摩擦因数为的CD段,又滑上乙轨道,最后离开两圆形轨道,若小球在两圆形轨道的最高点的压力都恰好为零,试求CD段的长度?
设小球在大圆最高点的速度为 ,在小圆最高点的速度为,CD段的距离为。小球在大圆最高点恰好压力为零,仅重力提供向心力,则:
① 3分
同理小球在小圆最高点时也有:
② 3分
小球从大圆最高点到小圆最高点的过程中只有重力和摩擦力做功
重力做功为: ③ 2分
摩擦力做功为: ④ 2分
由动能定理的:
⑤ 3分
联立以上所有式子解得: 2分
① 3分
同理小球在小圆最高点时也有:
② 3分
小球从大圆最高点到小圆最高点的过程中只有重力和摩擦力做功
重力做功为: ③ 2分
摩擦力做功为: ④ 2分
由动能定理的:
⑤ 3分
联立以上所有式子解得: 2分
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