题目内容
如图所示,倾角θ=37°的斜面底端B平滑连接着半径r=0.40m的竖直光滑圆轨道。质量m=0.50kg的小物块,从距地面h=2.7m处沿斜面由静止开始下滑,小物块与斜面间的动摩擦因数μ=0.25,求:(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)
(1)物块滑到斜面底端B时的速度大小。
(2)物块运动到圆轨道的最高点A时,对圆轨道的压力大小。
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(1)
m/s
(2)NA=20N
解析:
(1)物块沿斜面下滑过程中,在重力、支持力和摩擦力作用下做匀加速运动,设下滑加速度为a ,到达斜面底端B时的速度为v,则
(3分)
(2分)
由①、②式代入数据解得:
m/s (2分)
(2)设物块运动到圆轨道的最高点A时的速度为vA,在A点受到圆轨道的压力为N,由机械能守恒定律得:
(2分)
物块运动到圆轨道的最高点A时,由牛顿第二定律得:
(2分)
代入数据解得: N=20N (2分)
由牛顿第三定律可知,物块运动到圆轨道的最高点A时,对圆轨道的压力大小
NA=N=20N (1分)
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