题目内容
【题目】半径为R=0.9m的光滑半圆形轨道固定在水平地面上,与水平面相切于A点。在距离A点1.3m的C处有一可视为质点的小滑块,质量为m=0.5kg,小滑块与水平面间的动摩擦因数为μ=0.2.对小滑块施加一个大小为F=11N的水平推力,使小滑块从C点由静止开始运动,当运动到A点时撤去推力,小滑块从圆轨道最低点A冲上竖直轨道。(g取10m/s2)问:
(1)小滑块在B处对轨道的压力;
(2)小滑块通过B点后,落地点到B点的水平距离。
【答案】(1)3.9N(2)2.4m
【解析】
(1)设小滑块运动到A、B点的速度分别为v1,v2,小滑块从C到A的过程,由动能定理有: ①
小滑块从A到B,机械能守恒,有: ②
在B点,设小滑块受到轨道的压力为FN,由牛顿定律结合向心力公式有:
③
代入数据解得:FN=3.9N
(2)由牛顿第三定律知,小滑块对轨道的压力大小为3.9 N,方向竖直向上。
小滑块离在B点后做平抛运动,有:
x=v2t ④
⑤
联立解得:x=2.4m
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