题目内容
如图所示,一轨道固定在竖直平面内,水平ab段粗糙,bcde段光滑,cde段是以O为圆心、半径R=0.4m的一小段圆弧,圆心O在ab的延长线上。物块A和B可视为质点,紧靠在一起,静止于b处。两物体在足够大的内力作用下突然分离,分别向左、右始终沿轨道运动。B运动到d点时速度恰好沿水平方向,A向左运动的最大距离为L=0.5m,A与ab段的动摩擦因数为μ=0.1,mA=3kg,mB=1kg,重力加速度g=10m/s2,求:
(1)两物体突然分离时A的速度的大小vA;
(2)两物体突然分离时B的速度的大小vB;
(3)B运动到d点时受到的支持力的大小FN。
解析:(1) A向左匀减速运动
μmAg=mAa (2分)
02-vA2=-2aL (2分)
vA=1m/s (1分)
(2) A、B分开过程系统动量守恒
mAvA – mB vB =0 (3分)
vB=3m/s (2分) (3)B由位置b运动到d的过程中,机械能守恒
(3分)
B到位置d时
(2分)
FN=7.5N (1分)