题目内容
(16分)如图,半径R=0.9m的四分之一圆弧形光滑轨道竖直放置,圆弧最低点B与长为L=1m的水平面相切于B点,BC离地面高h=0.45m,C点与一倾角为
°的光滑斜面连接, 质量m=1.0kg的小滑块从圆弧顶点A由静止释放,已知滑块与水平面BC间的动摩擦因数
, 取g=10m/s2.求:
(1)小滑块刚到达圆弧的B点时对圆弧的压力:
(2)小滑块到达C点时速度的大小:
(3)小滑块从C点运动到地面所需的时间.
![]()
(16分)
(1)设滑块到B点速度为VB,由机械能守恒
(2分)
在B点:
(2分)
得 N=3mg=30N (1分)
由牛顿第三定律,滑块在B点对圆弧的压力大小为30N (1分)
(2)由动能定理,
(2分)
(2分)
(3)滑块离开C点后做平抛运动,设其下落h的时间为t,则
由
(2分)
得t=0.3s
t=0.3s内滑块的水平位移x=vct=1.2m (1分)
而斜面的水平长度![]()
因为x>x0,所以滑块不会落到斜面上而直接落到地面上, (2分)
所以小滑块从C点运动到地面所需的时间为0.3s (1分)
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