如圖所示,豎直面內(nèi)有一粗糙斜面AB,BCD部分是一個(gè)光滑的圓弧面,C為圓弧的最低點(diǎn),AB正好是圓弧在B點(diǎn)的切線,圓心點(diǎn)O與A、D點(diǎn)在同一高度,∠OAB=37°,圓弧面的半徑R=3.6 m,一小滑塊質(zhì)量m=5 kg,與AB斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.45,將滑塊由A點(diǎn)靜止釋放,求在以后的運(yùn)動(dòng)中:(sin37°= 0.6,cos37°=0.8)
(1)滑塊在AB段上運(yùn)動(dòng)的總路程;
(2)在滑塊運(yùn)動(dòng)過程中,C點(diǎn)受到的壓力的最大值和最小值。
解:(1)由于滑塊在AB段受摩擦力作用,則滑塊往復(fù)振蕩的高度將越來(lái)越低,最終以B為最高點(diǎn)在光滑的圓弧段往復(fù)運(yùn)動(dòng)。設(shè)滑塊在AB上運(yùn)動(dòng)的總路程為s
滑塊在AB段上受摩擦力,f=μFN=μmgcosθ
從A點(diǎn)出發(fā)到最終以B點(diǎn)為最高點(diǎn)振蕩,根據(jù)能量守恒有:△Ep=fs
即:mgRcosθ=fs
解得
(2)滑塊第一次過C點(diǎn)時(shí),速度最大,設(shè)為v1,分析受力知此時(shí)小球受軌道支持力最大,設(shè)在Fmax,從A到C,根據(jù)動(dòng)能定理有:

根據(jù)受力以及向心力公式知:
聯(lián)立兩式并代入數(shù)據(jù)得:Fmax=102 N
當(dāng)滑塊以B為最高點(diǎn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)的過程中過C點(diǎn)時(shí)速度最小,設(shè)v2,此時(shí)小球受軌道支持力也最小,設(shè)為Fmin
從B到C,根據(jù)動(dòng)能定理有
根據(jù)受力及向心力公式有
聯(lián)立兩式并代入數(shù)據(jù)得:Fmin=70 N
根據(jù)牛頓第三定律可知C點(diǎn)受到的壓力最大值為102N、 最小值為70N
練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,豎直面內(nèi)有一絕緣軌道,AB部分是光滑的四分之一圓弧,圓弧半徑R=0.5m,B處切線水平,BC部分為水平粗糙直軌道.有一個(gè)帶負(fù)電的小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從A點(diǎn)由靜止開始下滑,運(yùn)動(dòng)到直軌道上的P處剛好停。』瑝K的質(zhì)量m=1kg,帶電量為q=-2.5×10-3C保持不變,滑塊小軌道BC部分間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2,整個(gè)空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E=4.0×102N/C.(g=10m/s2
(1)求滑塊到達(dá)B點(diǎn)瞬間的速度大小
(2)求滑塊到達(dá)B點(diǎn)瞬間對(duì)軌道的壓力大。
(3)求BP間的距離.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,豎直面內(nèi)有一個(gè)半徑為R=0.2m的光滑半圓形軌道固定在地面上,水平地面與軌道相切于B點(diǎn).小球以υ0=3m/s的速度從最低點(diǎn)B進(jìn)入軌道,關(guān)于小球落地點(diǎn)和軌道最低點(diǎn)B的距離,某同學(xué)做如下計(jì)算:
設(shè)小球到最高點(diǎn)A時(shí)的速度為υ,由機(jī)械能守恒定律:
1
2
mυ02=mg×2R+
1
2
mυ2
v=
v
2
0
-4gR
=1米/秒
小球飛行時(shí)間:t=
4R
g
=
4×0.2
10
秒=0.283秒
落地點(diǎn)與B點(diǎn)的距離:S=vt=1×0.283米=0.283米
你認(rèn)為該同學(xué)的結(jié)論是否正確?如果你認(rèn)為正確,請(qǐng)定性說明理由;如果你認(rèn)為不正確,也定性說明理由(不必算出正確結(jié)果).

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2009?天津模擬)如圖所示,豎直面內(nèi)有一絕緣軌道,AB部分是光滑的四分之一圓弧,圓弧半徑R=0.5m,B處切線水平,BC部分為水平粗糙直軌道.有一個(gè)帶負(fù)電的小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從A點(diǎn)由靜止開始下滑,運(yùn)動(dòng)到直軌道上的P處剛好停。』瑝K的質(zhì)量m=1kg,帶電量為q=-2.5×10-3C保持不變,滑塊小軌道BC部分間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2,整個(gè)空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E=4.0×102N/C.(g=10m/s2
(1)求滑塊到達(dá)B點(diǎn)前瞬間對(duì)軌道的壓力大。
(2)求BP間的距離.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,豎直面內(nèi)有一粗糙斜面AB,BCD部分是一個(gè)光滑的圓弧面,C為圓弧的最低點(diǎn),AB正好是圓弧在B點(diǎn)的切線,圈心點(diǎn)O與A、D點(diǎn)在同一高度,∠OAB=37°,圓弧面的半徑R=3.6m,一小滑塊質(zhì)量m=5kg,與A斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.45,將滑塊由A點(diǎn)靜止釋放,求在以后的運(yùn)動(dòng)中(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)滑塊在AB段上運(yùn)動(dòng)的總路程;
(2)在滑塊運(yùn)動(dòng)過程中,C點(diǎn)受到的壓力的最大值和最小值.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,豎直面內(nèi)有一個(gè)半圓形軌道,AB為水平直徑,O為圓心,將一些半徑遠(yuǎn)小于軌道半徑的小球從A點(diǎn)以不同的初速度水平向右拋出,若不計(jì)空氣阻力,在小球從拋出到碰到軌道這個(gè)過程中,下列說法正確的是(  )
A、初速度大的小球運(yùn)動(dòng)時(shí)間長(zhǎng)B、小球落到落在半圓形軌道的瞬間,速度方向沿半徑方向C、落在圓形軌道最低點(diǎn)的小球運(yùn)動(dòng)時(shí)間最長(zhǎng)D、初速度不同的小球運(yùn)動(dòng)時(shí)間不可能相同

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