题目内容
【题目】如图所示,固定在水平地面上的工件,由AB和BD两部分组成,其中AB部分为光滑的圆弧,∠AOB=37°,圆弧的半径R=0.5m,圆心O点在B点正上方,BD部分水平,长度为0.2m,C 为BD的中点。现有一质量m=lkg,可视为质点的物块从A端由静止释放。恰好能运动到D点。(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8),求:
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(1)为使物块运动到C点时速度为零,可将BD部分以B为轴向上转动一锐角
,
应为多大? (假设B处有一小段的弧线平滑连接,物块经过B点时没有能量损失)
(2) 接上一问,求物块在BD板上运动的总路程。
【答案】(1)
(2)0.25m
【解析】
(1) 设BD段长度为
,动摩擦因数为
,研究物块运动,从A到D的过程,根据动能定理:
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解得:
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从A到C的过程中,根据动能定理有:
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解得:
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(2) 物块在C处速度减为零后,由于
物块将会下滑,而AB段光滑,故物块将做往复运动,直到停止在B点。
根据能量守恒定律有:
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而摩擦生热为:
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代入数据解得物块在BD板上的总路程为:
s=0.25m
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