题目内容
【题目】如图,一质量为m=10kg的物体,由圆弧轨道上端从静止开始下滑,到达底端时的速度v=2m/s,然后沿水平面向右滑动1m距离后停止.已知轨道半径R=0.4m,g=10m/s2,则:
(1)物体滑至圆弧底端时对轨道的压力是多大?
(2)物体与水平面间的动摩擦因数μ是多少?
(3)物体沿圆弧轨道下滑过程中摩擦力做多少功?
【答案】(1)200N (2)0.2 (3)-20J
【解析】
试题(1)以物体为研究对象,在圆弧底端时,重力和支持力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律得:
解得:
由牛顿第三定律:物体对轨道的压力大小
(2)对物体研究,从底端到停止过程,受到重力、支持力和滑动摩擦力作用,重力、支持力都不做功,只有滑动摩擦力做负功,根据动能定理得:
解得:
(3)对物体研究,从圆弧轨道上端到底端过程,重力做正功、支持力不做功、滑动摩擦力做功,根据动能定理得:
解得:负号说明滑动摩擦力做负功
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