题目内容
【题目】如图所示,竖直平面内的轨道ABCD由水平轨道AB与光滑的四分之一圆弧轨道CD组成,AB恰与圆弧CD在C点相切,轨道固定在水平面上。一个质量为m的小物块(可视为质点)从轨道的A端以初速度冲上水平轨道AB,沿着轨道运动。已知水平轨道AB长为L=1m,小物块与水平轨道的动摩擦因数。求:
(1)为了保证小物块不从轨道的D端离开轨道,圆弧轨道的半径R至少是多大?
(2)小物块最终停在离点A多远处?
【答案】(1)0.15m (2)0.5m
【解析】(1)当小物块刚好到达D点时,不会脱离轨道,
根据动能定理可知,解得,即圆弧轨道半径R至少为0.15m;
(2)当小物块停下来时,其动能全部转化为内能,故根据动能定理可得,解得,即小物块从圆弧轨道上第一次下滑到水平轨道上再滑行0.5m停止运动,即小物块最终停在离点A距离0.5m处,
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