10.(09·山东·24)如图所示,某货场而将质量为m1=100 kg的货物(可视为质点)从高处运送至地面,为避免货物与地面发生撞击,现利用固定于地面的光滑四分之一圆轨道,使货物中轨道顶端无初速滑下,轨道半径R=1.8 m。地面上紧靠轨道次排放两声完全相同的木板A、B,长度均为l=2m,质量均为m2=100 kg,木板上表面与轨道末端相切。货物与木板间的动摩擦因数为1,木板与地面间的动摩擦因数=0.2。(最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,取g=10 m/s2)

(1)求货物到达圆轨道末端时对轨道的压力。

(2)若货物滑上木板4时,木板不动,而滑上木板B时,木板B开始滑动,求应满足的条件。

(3)若1=0。5,求货物滑到木板A末端时的速度和在木板A上运动的时间。

解析:(1)设货物滑到圆轨道末端是的速度为,对货物的下滑过程中根据机械能守恒定律得,①设货物在轨道末端所受支持力的大小为,根据牛顿第二定律得,

联立以上两式代入数据得

根据牛顿第三定律,货物到达圆轨道末端时对轨道的压力大小为3000N,方向竖直向下。

(2)若滑上木板A时,木板不动,由受力分析得

若滑上木板B时,木板B开始滑动,由受力分析得

联立④⑤式代入数据得⑥。

(3),由⑥式可知,货物在木板A上滑动时,木板不动。设货物在木板A上做减速运动时的加速度大小为,由牛顿第二定律得

设货物滑到木板A末端是的速度为,由运动学公式得

联立①⑦⑧式代入数据得

设在木板A上运动的时间为t,由运动学公式得

联立①⑦⑨⑩式代入数据得

考点:机械能守恒定律、牛顿第二定律、运动学方程、受力分析

 0  429758  429766  429772  429776  429782  429784  429788  429794  429796  429802  429808  429812  429814  429818  429824  429826  429832  429836  429838  429842  429844  429848  429850  429852  429853  429854  429856  429857  429858  429860  429862  429866  429868  429872  429874  429878  429884  429886  429892  429896  429898  429902  429908  429914  429916  429922  429926  429928  429934  429938  429944  429952  447090 

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