题目内容

6.如图所示,竖直固定轨道abcd段光滑,长为L=1.0m的平台de段粗糙,abc段是以O为圆心,半径R=0.5m的圆弧.可视为质点的物块A和B紧靠一起静止于e处,B的质量是A的4倍.两物块在内力作用下突然分离,A分离后向左始终沿轨道运动,与de段的动摩擦因数μ=0.2,B分离后平抛落到f点,f到平台边缘的水平距离S=0.4m,平台高h=0.8m,g取10m/s2,求:
(1)AB分离时B的速度大小vB
(2)A到达b点时对轨道的压力与A物块的重力之比.

分析 (1)由平抛运动规律可求得水平初速度;
(2)由动量守恒定律及动能定理求得物体的速度;再由向心力公式可求得压力.

解答 解:(1)B分离后做平抛运动,由平抛运动规律可知:h=$\frac{1}{2}$gt2
     vB=$\frac{s}{t}$
代入数据得:vB=1 m/s
(2)AB分离时,由动量守恒定律得:mAve=mBvB 
A物块由 e到b根据动能定理得:-μmAgl-mAgR=$\frac{1}{2}$mAvb2-$\frac{1}{2}$mAve2
A物块在b由牛顿第二定律得:mAg-FN=mA $\frac{{v}_{b}^{2}}{R}$
代入数据得:FN=$\frac{3}{5}$mAg
故A物块对轨道的压力与自身重力之比为$\frac{3}{5}$;
答:(1)AB分离时速度大小为1m/s;(2)A物块对轨道的压力与自身重力之比为$\frac{3}{5}$.

点评 本题考查动量守恒定律及动能定理和平抛运动的规律,要注意明确各过程的受力分析及过程分析,再由物理规律求解即可.

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