如圖所示,傾角θ=37°的斜面底端B平滑連接着半徑r=0.40m的豎直光滑圓軌道.質量m=0.50kg的小物塊...
問題詳情:
如圖所示,傾角θ=37°的斜面底端B平滑連接着半徑r=0.40m的豎直光滑圓軌道.質量m=0.50kg的小物塊,從距地面h=2.7m處沿斜面由靜止開始下滑,小物塊與斜面間的動摩擦因數μ=0.25,求:(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)
(1)物塊滑到斜面底端B時的速度大小.
(2)物塊運動到圓軌道的最高點A時,對圓軌道的壓力大小.
【回答】
解:(1)物塊滑動到B點過程中,受重力、支持力和摩擦力,根據動能定理,有
mgh﹣μmgcosθ•=
解得
=6m/s
即物塊滑到斜面底端B時的速度大小為6m/s.
(2)物體從B滑動到A過程,只有重力做功,根據動能定理,有
﹣mg•2r=
解得
在A點,重力和支持力的合力提供向心力,根據牛頓第二定律,有
解得
N=20N
根據牛頓第三定律,物體對軌道的壓力與軌道對物體的支持力大小相等、方向相反,並且作用在同一條直線上;
故物塊運動到圓軌道的最高點A時,對圓軌道的壓力大小為20N.
知識點:機械能守恆定律
題型:計算題