题目内容
.如图所示,粗糙水平地面与半径为R的光滑半圆轨道BCD相连接,且在同一竖直平面内,O是BCD的圆心,BOD在同一竖直线上。质量为m的小物块在水平恒力F的作用下,由静止开始做匀加速直线运动,小物块与水平地面间的动摩擦因数为μ。当小物块运动到B点时撤去F,小物块沿半圆轨道运动恰好能通过D点。求:
(1)小物块在水平地面上运动时的加速度;
(2)小物块运动到B点时的速度;
(3)小物块离开D点后落到地面上的点与B点之间的距离。
(1)
(2)
(3)![]()
解析:
(1)小物块在水平面上运动时的受力情况如右图所示。根据牛顿第二定律有
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又因为 ![]()
所以
(2)因为小物块恰好能通过D点,所以在D点小物块所受重力等于向心力,即:
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所以 ![]()
因为小物块由B点运动到D点的过程中机械能守恒,则有
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所以
(3)设小物块落地点距B点之间的距离为x,下落时间为t
根据平抛运动的规律
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所以
练习册系列答案
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