题目内容

【题目】如图所示,斜面ABC竖直固定放置,斜边AC与一光滑的圆弧轨道DEG相切,切点为D,AD长为L=,圆弧轨道圆心为O半径为R,DOE=θ,OG水平。现有一质量为m可看为质点的滑块从A点无初速下滑,滑块与斜面间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,则

A. 滑块经过E点时对轨道的最小压力为mg

B. 滑块下滑后将会从G点飞出

C. 滑块第二次经过E点时对轨道的压力为3mg

D. 滑块在斜面上经过的总路程为s=

【答案】CD

【解析】

滑块从A点滑下后在AD部分轨道上要克服摩擦力做功,则返回到AD斜面上时的高度逐渐降低,最终滑块将在以E点为最低点,D为最高点来回滚动,此时经过E点时对轨道的压力最小,根据动能定理结合牛顿第二定律求解各项.

滑块从A点滑下后在AD部分轨道上要克服摩擦力做功,则返回到AD斜面上时的高度逐渐降低,最终滑块将在以E点为最低点,D为最高点来回滚动,此时经过E点时对轨道的压力最小,则从DE点,由机械能守恒定律:,在E点:,联立解得N=mg(3-2cosθ) ,选项A错误;从AG由动能定理: 其中 ,解得:,则滑块下滑后不能从G点飞出,选项B错误;滑块第一次到达E点时,根据动能定理: ,解得,第二次到达E点的速度与第一次相同,则由牛顿第二定律:NE-mg=m,解得NE=3mg,选项C正确;由以上的分析可知,滑块最终 将在以E点为最低点,D为最高点来回滚动,则由动能定理:,解得,选项D正确;故选CD.

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