题目内容
如图所示,AB是一倾角为θ=37°的绝缘粗糙直轨道,滑块与斜面间的动摩擦因数μ=0.30,BCD是半径为R=0.2m的光滑圆弧轨道,它们相切于B点,C为圆弧轨道的最低点,整个空间存在着竖直向上的匀强电场,场强E=4.0×103N/C,质量m=0.20kg的带电滑块从斜面顶端由静止开始滑下。已知斜面AB对应的高度h=0.24m,滑块带电荷q=-5.0×10-4 C,取重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.60,cos37°=0.80。求:
(1)滑块从斜面最高点滑到斜面底端B点时的速度大小;
(2)滑块滑到圆弧轨道最低点C时对轨道的压力。
(1)滑块从斜面最高点滑到斜面底端B点时的速度大小;
(2)滑块滑到圆弧轨道最低点C时对轨道的压力。
解:(1)滑块沿斜面滑下的过程中,受到的滑动摩擦力
f =μ(mg+qE)cos37°=0.96N
设到达斜面底端时的速度为v,根据动能定理得
(mg+qE)h -
解得v1= 2.4m/s
(2)滑块从B到C点,由动能定理可得:
(mg+qE)R(1-cos37°)=
当滑块经过最低点时,有FN-(mg + qE)=
由牛顿第三定律:FN'= FN
解得:FN'=11.36N
f =μ(mg+qE)cos37°=0.96N
设到达斜面底端时的速度为v,根据动能定理得
(mg+qE)h -
解得v1= 2.4m/s
(2)滑块从B到C点,由动能定理可得:
(mg+qE)R(1-cos37°)=
当滑块经过最低点时,有FN-(mg + qE)=
由牛顿第三定律:FN'= FN
解得:FN'=11.36N
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