题目内容
一滑块经水平轨道AB进入竖直平面内的四分之一圆弧轨道BC。已知滑块的质量m=0.60kg,在A点的速度vA=8.0m/s,AB长x=5.0m,滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.15,圆弧轨道的半径R=2.0m,滑块离开C点后竖直上升h=0.20m,取g=10m/s2。求:
(1)滑块经过B点时速度的大小;
(2) 滑块经过B点时圆弧轨道对它的支持力的大小;
(3)滑块在圆弧轨道BC段克服摩擦力所做的功。
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(1)滑块从A到B,做匀减速直线运动,
由动能定理:(1)(4分)滑块从A到B,做匀减速直线运动,
由动能定理:
① ……………………(2分)
摩擦力 f=μmg ② ……………………(1分)
联立上式,解得
m/s ③ ……………………(1分)
(2)(4分)
④ ……………………(2分)
⑤ ……………………………(1分)
N=20.7N …………………………(1分)
(3)(5分)滑块离开C点后做竖直上抛运动,由运动学公式
⑥ ………………………………(1分)
从B到C的过程中,摩擦力做功Wf ,由动能定理
⑦ ……………(2分)
联立③⑥⑦式,解得 Wf = -1.5J ………………………(1分)
克服摩擦力做功W’f = 1.5J ……………………………………(1分)
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