Question

某兴趣小组设计了如图所示的玩具轨道，其中“2008”四个等高数字用内壁光滑的薄壁细圆管弯成，固定在竖直平面内(所有数字均由圆或半圆组成，圆半径比细管的内径大得多)，底端与水平地面相切．弹射装置将一个小物体(可视为质点)以v_a＝5 m/s的水平初速度由a点弹出，从b点进入轨道，依次经过“8002”后从p点水平抛出．小物体与地面ab段间的动摩擦因数u＝0.3，不计其它机械能损失．已知ab段长L＝1.5 m，数字“0”的半径R＝0.2 m，小物体质量m＝0.01 kg，g＝10 m/s²．求：

(1)小物体从p点抛出后的水平射程．

(2)小物体经过数这“0”的最高点时管道对小物体作用力的大小和方向．

Answer 1

答案：
解析：

解：(1)设小物体运动到p点时的速度大小为v，对小物体由a运动到p过程应用动能定理得 　　　① 　　　② 　　s＝vt　③ 　　联立①②③式，代入数据解得 　　s＝0.8　④ 　　(2)设在数字“0”的最高点时管道对小物体的作用力大小为F，取竖直向下为正方向 　　　⑤ 　　联立①⑤式，代入数据解得 　　F＝0.3 　⑥ 　　方向竖直向下