题目内容
【题目】如图所示倾角的粗糙直导轨与半径
的光滑圆
部分
导轨相切,切点为B,O为圆心,CE为竖直直径,整个轨道处在竖直平面内。一质量
的小滑块从直导轨上的D点无初速度下滑,小滑块滑上圆环导轨后恰好能从圆环导轨的最高点C水平飞出。已知滑块与直导轨间的动摩擦因数
,重力加速度
,不计空气阻力。求:
滑块在圆导轨最低点E时受到的支持力大小;
滑块从D到B的运动过程中损失的机械能。
计算结果可保留根式
【答案】(1) (2)
【解析】
滑块在C点时由重力提供向心力,有:
滑块从E点到C点的运动过程中,由机械能守恒可知:
在E点有:
解得:滑块从B点到E点过程,由机械能守恒可知:
滑块从D点到B点过程有:
根据牛顿第二定律知
由功能关系可知,损失的机械能
解得:。
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