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(1)物块与斜轨间的动摩擦因数μ;
(2)物块的质量m.
分析:(1)由乙图知,当h1=5R时,物块到达B点时与轨道间压力的大小为0,此时由重力提供向心力,根据牛顿第二定律求出物块在B点的速度大小.对物块:从释放至到达B点过程,由动能定理求解动摩擦因数μ;
(2)设物块从距最低点高为h处释放后到达B点时速度的大小为v,根据牛顿第二定律得到F与v的关系,由动能定理得到F与h的表达式,结合图象,分析F-h图线的斜率,即可求解物体的质量m.
(2)设物块从距最低点高为h处释放后到达B点时速度的大小为v,根据牛顿第二定律得到F与v的关系,由动能定理得到F与h的表达式,结合图象,分析F-h图线的斜率,即可求解物体的质量m.
解答:解:(1)由乙图可知,当h1=5R时,物块到达B点时与轨道间压力的大小为0,设此时物块在B点的速度大小为v1,则:mg=
对物块从释放至到达B点过程,由动能定理得:mg(h1-2R)-μmgcosθ
=
m
解得:μ=
(2)设物块从距最低点高为h处释放后到达B点时速度的大小为v,则:F+mg=
对物块从释放至到达B点过程,由动能定理得:mg(h -2R)-μmgcosθ
=
m
解得:F=
-5mg
则F-h图线的斜率:k=
由乙图可知:k=
解得:m=0.2kg
答:(1)物块与斜轨间的动摩擦因数μ为
;
(2)物块的质量m是0.2kg.
mv2 |
R |
对物块从释放至到达B点过程,由动能定理得:mg(h1-2R)-μmgcosθ
h1 |
sinθ |
1 |
2 |
v | 2 1 |
解得:μ=
2 |
3 |
(2)设物块从距最低点高为h处释放后到达B点时速度的大小为v,则:F+mg=
m
| ||
R |
对物块从释放至到达B点过程,由动能定理得:mg(h -2R)-μmgcosθ
h |
sinθ |
1 |
2 |
v | 2 |
解得:F=
mgh |
R |
则F-h图线的斜率:k=
mg |
R |
由乙图可知:k=
2 |
R |
解得:m=0.2kg
答:(1)物块与斜轨间的动摩擦因数μ为
2 |
3 |
(2)物块的质量m是0.2kg.
点评:本题考查应用图象综合解决物理问题能力,以及运用动能定理解决竖直面内圆周运动的相关问题的能力.
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