题目内容
如图所示,半径为R=1m的光滑半圆轨道CD竖直放置,与粗糙水平面相切于C点.质量为m=10kg的滑块在与水平方向成θ=370的恒力F作用下,从A点由静止开始运动,前进到B点后撤掉力F.小物块继续前进经过C点进入半圆轨道,恰能通过最高点D.若恒力F大小为100N,且AC段长为10.5m,动摩擦因数为μ=0.2.求:AB间的距离S为多少?(sin37°=0.6 g=10m/s2)
分析:滑块恰好到达圆轨道的最高点,对轨道的压力为零,根据牛顿第二定律求出最高点的速度,再对全过程运用动能定理求出AB间的距离.
解答:解:在D点,由牛顿第二定律可得:mg=m
,
从A到D应用动能定理:
[Fcosθ-μ(mg-Fsinθ)]s-μmgs1-mg?2R=
mvD2-0
LAC=s+s1
代入数据,联立解得:s=5m
答:AB间的距离为5m.
vD2 |
R |
从A到D应用动能定理:
[Fcosθ-μ(mg-Fsinθ)]s-μmgs1-mg?2R=
1 |
2 |
LAC=s+s1
代入数据,联立解得:s=5m
答:AB间的距离为5m.
点评:本题考查了动能定理和牛顿第二定律的综合运用,运用动能定理解题时注意有拉力和无拉力时摩擦力的大小不相等.本题也可以结合牛顿第二定律和运动学公式综合求解得出C点的速度,从而再根据动能定理求解.
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