题目内容
【题目】如图所示,竖直固定放置的粗糙斜面AB的下端与光滑的圆弧轨道BCD在B点相切,圆弧轨道的半径为R,圆心O与A、D在同一水平面上,C点为圆弧轨道最低点,∠COB==30°。现使一质量为m的小物块从D点无初速度地释放,小物块与粗糙斜面AB间的动摩擦因数μ<tan,则关于小物块的运动情况,下列说法正确的是
A、小物块可能运动到A
B、小物块经过较长时间后会停在C点
C、小物块通过圆弧轨道最低点C时,对C点的最大压力大小为3mg
D、小物块通过圆弧轨道最低点C时,对C点的最小压力大小为
【答案】CD
【解析】
试题分析:物体从D点无初速度滑下后,由于克服摩擦力做功,所以物体在斜面上运动时机械能不断减小,在斜面上升的最大高度越来越小,不可能运动到A点,又知道,即,最终在与B点对称的E点之间来回运动,AB错误;
物块第一次运动到C时速度最大,对轨道的压力最大.物块从D第一次运动到C过程,由动能定理得:;设此时轨道对物体的支持力,由牛顿第二定律得:,联立解得:,由牛顿第三定律知物块对C点的最大压力为3mg,故C正确;当最后稳定后,物体在BE之间运动时,设物体经过C点的速度为,由动能定理得:,设轨道对物体的支持力,由牛顿第二定律得:,联立解得:,由牛顿第三定律可知,物体对C点的最小压力为,D正确.
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