题目内容
如图所示,
为一个原来静止在光滑水平面上的物体,质量为
,它带有一个凹形的不光滑轨道,轨道的
段是水平的直线,
段位于竖起平面内半径为
的
圆弧。
恰是圆弧
的切线。
是另一个可看做质点的小物体,质量为
,它与轨道间的动摩擦因数为
。物体
以沿水平方向的初速度
冲上
的轨道,已知它恰好能到达轨道顶端
点,后又沿轨道滑下,并最终在
点停止滑动,然后与
一起在水平面上运动。求:
![]()
(1)
从
点滑动到
点的过程中,系统产生的热量;
(2)
经过轨道的哪个位置时(要求用图中的角
表示),
的速度达到最大?
(1)
(2)![]()
解析:
(1)当P到达到c点时.P和M具有共同的水平速度
,根据动量守恒定律有
① (3分)
由
点滑到
点的过程中,系统损失的机械能转化为内能,根据功能关系有
② (3分)
由①②两式得
(3分)
![]()
(2)在
从
滑到
的过程中,M受力分析示意图如图所示.其中压力
偏向右侧,摩擦力
偏向左侧。这个过程的前一前段,
受到的合力的水平分力向左,则M受到合力的水平分力向右,M将继续加速,当M在水平方向平衡的时刻,就是M速度最大的时刻.此时满足
(3分)
又
(3分)
得
(3分),即P所在位置的半径与竖直方向的夹角为
(2分)
| A、EA≠0,EB=0,EC=0 | B、EA≠0,EB≠0,EC=0 | C、EA≠0,EB≠0,EC≠0 | D、EA=0,EB≠0,EC=0 |