题目内容
如图,粗糙水平面与半径R=2m的光滑
圆弧轨道相切于C点。静止于A处的物体,在大小为10N、方向与水平面成37°角的拉力F作用下沿水平面运动,到达C点时立即撤去F,物体沿光滑圆弧向上冲,然后返回经过C点进入水平面且停在B处。已知:物体返回经过C点时对轨道压力大小为物体重量的2.8倍,sAC=15m,sBC=4.5m,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1)物体的质量
(2)物体与水平面的动摩擦因素
解:(1)设物体的质量为m,与水平面的动摩擦因数为μ,经过C点时的速度为vC.
物体返回经过C点时,由牛顿第二定律:
……①
依题意:
……②
联立①②并代入R=2m,g=10m/s2,得:
m/s ……③
从C到B,动能定理:
……④
由③④并代入sBC=4.5m, g=10m/s2,解得:
……⑤
(2)由于圆弧轨道光滑,物体第一次通过C与第二次通过时的速度大小相等。
A到C,由动能定理:
……⑥
由③⑤⑥并代入F=10N,sAC=15m,g=10m/s2,解得:
kg ……⑦
解析:略
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