题目内容
【题目】如图是某设计师设计的游乐场滑梯轨道简化模型图,如图所示,在倾角θ=53°的长直轨道AC上的B点轻放一小车,B点到C点的距离L0=4m,开始下滑到C点后进入弧形的光滑轨道CDEF,其中CDE是半径为R=5m,圆心角为106°的圆弧,EF为半径R=5m,圆心角为53°的圆弧,已知小车的质量为60kg,车与轨道AC间存在摩擦,摩擦因数为
,轨道CDEF可视为光滑轨道,不计其他阻力,
,下列说法正确的是
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A. 小车滑至C点的速度为6m/s
B. 小车到达D点时对轨道的压力为1560N
C. 小车刚好能沿着轨道滑到F点
D. 若小车从长直轨道上距C点L0=9m开始由静止下滑,则小车能在F点水平抛出
【答案】B
【解析】由B到C根据动能定理:
,解得vC=2
m/s,选项A错误;到达D点时:
,解得vD=4
m/s,则在D点:
,解得FN=1560N,选项B正确;假设小球能到达F点,则
,解得vF=0,可知小车刚好能到达F点,选项C正确;
研究从B′到F点,由动能定理mgL′sin53°mgR(1cos53°)μmgL′cos53°=
mvF2
得vF=
m/s ;在F点:
,解得FN′=0,即此时小车能在F点水平抛出,选项D正确;故选BCD.
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