题目内容

如图所示,质量为m=0.2kg的小物体放在光滑的圆弧上端,圆弧半径R=55cm,下端接一长为1m的水平轨道AB,最后通过极小圆弧与倾角=37°的斜面相接,已知物体与水平面和斜面轨道的动摩擦因数均为0.1,将物体无初速度释放,求:

(1)物体第一次滑到圆弧底端A时对圆弧的压力为多少?
(2)物体第一次滑到水平轨道与右侧斜面轨道交接处B时的速度大小
(3)物体第一次滑上右侧斜轨道的最大高度(取g=10m/s2,cos37°=0.8,sin37°=0.6)

(1)(2)(3)

解析试题分析:(1)小物体第一次滑到圆弧底端时的速度大小为vA,由动能定理可得:
    2分
解得  1分
在A点由牛顿第二定律可得;
  2分
解得    1分
由牛顿第三定律可得物体对圆弧轨道的压力大小为6N。     1分
(2)小物体从圆弧上端到B点的过程中,由动能定理有
         (1)        4分
        (3)       1分
(3)设物体第一次滑上右侧轨道最大高度为H此时物体离B点的距离为S,由几何关系有
        (4)        2分
由动能定理有
      (5)  2分
将(4)式代入(5)式,有           2分
考点:圆周运动的向心力、动能定理

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