题目内容
【题目】如图所示,倾角为37°的斜面通过一小段光滑水平面BC与光滑竖直半圆形轨道CD相连,斜面和半圆形轨道固定在水平面上,C点和D点分别为半圆形轨道的最低点和最高点,一质量为m=1kg的滑块(可视为质点)从斜面的A点由静止开始下滑,经过半圆形轨道的最高点后垂直打在斜面的E点,已知E点与圆心O等高,滑块从A点运动到斜面低端B点所用的时间为t=3.2s,半圆形轨道的半径为R=0.8m,不计空气阻力,滑块通过B点时无能力损失,
,
,
,求:
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(1)滑块到达C点时对轨道的压力大小;
(2)滑块与斜面的动摩擦因数μ;
【答案】(1)
(2)
【解析】(1)滑块从D→E物体做平抛运动,有:
①
分解E点的速度如图
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可得:
② 又因:
③
滑块从C→D过程,由机械能守恒得:
④
滑块经过C点时,由牛顿第二定律得:
⑤
联立解①②③④⑤式得: ![]()
由牛顿第三定律得,滑块对轨道的压力大小为![]()
(2)物体由A→B过程为匀加速直线运动(B点和C点的速度大小相等)
有:
⑥,
⑦
由⑥⑦式得: ![]()
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