题目内容
【题目】如图所示,水平桌面的左端固定一个竖直放置的光滑圆弧轨道,其半径R=0.5m,圆弧轨道底端与水平桌面相切C点,桌面CD长L=1 m,高h2=0.5m,有质量为m(m为未知)的小物块从圆弧上A点由静止释放,A点距桌面的高度h1=0.2m, 小物块经过圆弧轨道底端滑到桌面CD上,在桌面CD上运动时始终受到一个水平向右的恒力F作用.然后从D点飞出做平抛运动,最后落到水平地面上. 设小物块从D点飞落到的水平地面上的水平距离为x,如图b是x2-F的图像,取重力加速度g=10 m/s2.
(1)小物体与水平桌面CD间动摩擦因数μ是多大?
(2)若小物体与水平桌面CD间动摩擦因数μ是从第(1)问中的值开始由C到D均匀减少,且在D点恰好减少为0,再将小物块从A由静止释放,经过D点滑出后的水平位移大小为1 m,求此情况下的恒力F的大小?
【答案】(1)0.35;(2)1.9N;
【解析】⑴物体从D滑出后做平抛运动,则
;
由A→D全程动能定理得
代入数据得:
由图可知
代入计算可得 μ=0.35
(2)由第(1)可知
代入计算得 m =0.4kg
由A→D全程动能定理得
解得 F=1.9N
综上所述本题答案是:(1)0.35;(2)1.9N
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