题目内容
如图所示,一条轨道固定在竖直平面内,粗糙的ab段水平,bcde段光滑,cde段是以O为圆心、R为半径的一小段圆弧。可视为质点的物块A和B紧靠在一起,静止于b处,A的质量是B的3倍。两物体在足够大的内力作用下突然分离,分别向左、右始终沿轨道运动。B到d点时速度沿水平方向,此时轨道对B的支持力大小等于B所受重力的
。A与ab段的动摩擦因数为μ,重力加速度g,求:
(1)物块B在d点的速度大小
;
(2)物块A滑行的距离S。
【答案】
解:(1)设物块B的质量为m,对物块B在d点由牛顿第二定律
……………………………………………… ①(2分)
由题可知 支持力
……………………………………………②
由①②式解得
………………………………………………③(2分)
(2)设A、B分离时的速度大小分别为vA、vB,两物块相互作用过程,由动量守恒定律
………………………………………………………④ (2分)
对物块B由b点到d点过程,由机械能守恒定律
………………………………………………⑤ (2分)
物块A所受摩擦力
……………………………………………⑥(1分)
对物块A分离后,由动能定理
………………………⑦(2分)
由③④⑤⑥⑦式解得
…………………………………………⑧(2分)
【解析】略
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