题目内容

如图所示,在竖直面内有固定轨道ABCDE,其中BC是半径为R的四分之一圆弧轨道,AB(AB>R)是竖直轨道,CE是足够长的水平轨道,CD>R。AB与BC相切于B点,BC与CE相切于C点,轨道的AD段光滑,DE段粗糙且足够长。一根长为R的轻杆两端分别固定有质量均为m的相同小球P、Q(视为质点),将轻杆锁定在图示位置,此位置Q与B等高。现解除锁定释放轻杆,轻杆将沿轨道下滑,Q球经过D点后,沿轨道继续滑行了3R而停下。重力加速度为g。求:

(1)P球到达C点时的速度大小v1
(2)两小球与DE段轨道间的动摩擦因数
(3)Q球到达C点时的速度大小v2

(1)(2)(3)

解析试题分析:(1) 从释放到P到达C全过程系统机械能守恒,解得:
(2)从释放到停下全过程用动能定理,。解得:

(3):Q到C点时,P离水平轨道的高度为R/2,从释放到此时机械能守恒
解得:
考点:考查了机械能守恒定律以及动能定理的综合应用
点评:关键是把握全过程和分过程中满足的条件,然后根据相应的规律解题

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