题目内容
【题目】如图甲所示,一竖直面内的轨道是由粗糙斜面AB和光滑圆轨道BCD组成,AB与BCD相切于B点,C为圆轨道的最低点,将物块置于轨道ABC上离地面高为H处由静止下滑,可用力传感器测出其经过C点时对轨道的压力N.现将物块放在ABC上不同高度处,让H从零开始逐渐增大,传感器测得物块每次从不同高度处下滑到C点时对轨道的压力N,得到如图乙两段直线PQ和QI,且IQ反向延长线与纵轴交点坐标值为2.5N,g取10m/s2.求:
(1)小物块的质量m及圆轨道的半径R;
(2)轨道BC所对圆心角;
(3)小物块与斜面AB间的动摩擦因数.
【答案】(1)m=0.2kg;R=1m(2)(3)
【解析】试题分析:由图象可知,当滑块从B点下滑时对C点时由动能定理求出C点的速度,由合力提供向心力求出质量;由几何关系可以求出角度θ;从A到C利用动能定理和向心力公式可求得摩擦力.
(1)从圆轨道BC下来,由动能定理可知
在C点合力提供向心力,
结合PQ段图象由, , ,解得
(2)轨道BC所对圆心角由几何关系可知,解得
(3)从A到C,由动能定理可得
到达C点处由向心力公式可得,联立得
练习册系列答案
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【题目】在研究摩擦力的实验中,用弹簧测力计水平拉一放在水平桌面上的木块,木块运动状态及弹簧测力计的读数如表所示(每次实验时,木块与桌面的接触面相同)则由此表分析可知( )
实验次数 | 小木块的运动状态 | 弹簧测力计读数(N) |
1 | 静止 | 0.4 |
2 | 静止 | 0.6 |
3 | 加速 | 0.7 |
4 | 匀速 | 0.5 |
5 | 减速 | 0.3 |
A.木块受到的最大静摩擦力为 0.5N
B.木块受到的最大静摩擦力一定为0.7N
C.在这五次实验中,木块受到的摩擦力大小有三次是相同的
D.在这五次实验中,木块受到的摩擦力大小有二次是相同的