题目内容

【题目】如图所示,质量为的小物体从A点以vA=5.0m/s的初速度沿粗糙的水平面匀减速运动距离s =1.0 m到达B点,然后进入半径R=0.4m竖直放置的光滑半圆形轨道,小物体恰好通过轨道最高点C后水平飞出轨道,重力加速度gl0m/s2。求:

(1)小物体到达B处的速度

(2)小物体在B处对圆形轨道压力的大小;

(3)粗糙水平面的动摩擦因数μ。

【答案】(1)(2)(3)

【解析】(1)小物体恰好通过最高点C,由重力提供向心力,则:

,得到:

小物体从B点运动到C点过程中机械能守恒,则:

得到:

(2)设小物体在B处受到的支持力为,根据牛顿第二定律有:

,得到:

根据牛顿第三定律可知,小物块对轨道的压力大小为,方向竖直向下。

(3)小物体由AB过程,由动能定理得到:

,得到:

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