题目内容
如图所示,倾角为45°的粗糙斜面AB底端与半径R=0.4m的光滑半圆轨道BC平滑相接,O为轨道圆心,BC为圆轨道直径且处于竖直平面内,A、C两点等高。质量m=1kg的滑块从A点由静止开始下滑,恰能滑到与O等高的D点,g取10m/s2.
(1)求滑块与斜面间的动摩擦因数μ;
(2)若使滑块能到达C点,求滑块至少从离地多高处由静止开始下滑;
(3)若滑块离开C处后恰能 垂直打在斜面上,求滑块经过C点时对轨道的压力.
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解:
(1)A到D过程:根据动能定理有
=0-0 (2分)
可求:
(1分)
(2)若滑块恰能到达C点,根据牛顿第二定律有
mg=
(1分)
m/s (1分)
从高为H的最高点到C的过程:根据动能定理有
(2分)
求得:H=2m (1分)
(3)离开C点后滑块做平抛运动,垂直打在斜面上时有
x=
(1分)
(1分)
(1分)
(1分)
解得
m/s (1分)
在C点,有
(1分)
求得:
N
由牛顿第三定律可知,滑块对轨道的压力为3.3N (1分)
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