题目内容
【题目】如图所示,倾角为30°的粗糙斜面轨道AB与半径R=0.4m的光滑轨道BDC在B点平滑相连,两轨道处于同一竖直平面内,O点为圆轨道圆心,DC为圆轨道直径且处于竖直方向,A、C两点等高,E、O两点等高.∠BOD=30°,质量m=2kg的滑块从A点以速度v0(未知)沿斜面下滑,刚好能通过C点,滑块与斜面AB间动摩擦因数
,g取10m/s2.求:
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(1)滑块经过E点时对轨道的压力;
(2)滑块从A点滑下时初速度v0的大小.
【答案】(1)
,方向水平向 (2)![]()
【解析】
试题分析:(1)滑块刚好能通过C点,在C点由重力提供向心力,由牛顿第二定律得:![]()
可得:![]()
滑块从E到C过程,根据机械能守恒定律得![]()
在E点,由牛顿第二定律得![]()
联立解得![]()
根据牛顿第三定律可知,滑块经过E点时对轨道的压力为
,方向水平向左
(2)设AB长为L,则有 Lsin30°=R+Rcos30°
可得![]()
滑块从A到C过程,根据动能定理有:![]()
代入数据解得:![]()
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