题目内容
【题目】如图所示半径为R的光滑圆形轨道甲,固定在一竖直平面内,它的左右侧分别为光滑的圆弧形轨道AC和光滑斜面轨道DE,斜面DE与水平轨道CD间衔接良好,无能量损失,CD是一条水平轨道,小球与CD段间的动摩擦因数为μ.若小球从离地3R的高处A点由静止自由释放,可以滑过甲轨道,经过CD段又滑上光滑斜面.求
(1)小球经过甲圆形轨道的最高点时小球的速度大小;
(2)为使球到达光滑斜面后返回时,能通过甲轨道,问CD段的长度不超过多少?
【答案】(1);(2).
【解析】(1)设小球通过甲轨道最高点时速度为V1,
由机械能守恒定律得:
解得:V1=
(2)设小球在甲轨道作圆周运动能通过最高点的最小速度为Vmin,
则:
得:vmin=
设CD段的长度为L,球从A点下滑,到斜面返回通过甲轨道最高点的过程中,根据动能定律:
解得:
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