如图所示,水平轨道AB与位于竖直面内半径为R=0.90m的半圆形光滑轨道BCD相连,半圆形轨道的BD连线与AB垂直。质量为m=1.0kg可看作质点的小滑块在恒定外力F作用下从水平轨道上

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 动能定理/2022-11-05 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,水平轨道AB与位于竖直面内半径为R=0.90 m的半圆形光滑轨道BCD相连,半圆形轨道的BD连线与AB垂直。质量为m=1.0 kg可看作质点的小滑块在恒定外力F作用下从水平轨道上的A点由静止开始向右运动,物体与水平地面间的动摩擦因数μ=0.5。到达水平轨道的末端B点时撤去外力,小滑块继续沿半圆形轨道运动,且恰好能通过轨道最高点D,滑块脱离半圆形轨道后又刚好落到A点。g取10 m/s2,求:
(1)滑块经过B点进入圆形轨道时对轨道的压力大小;
(2)滑块在AB段运动过程中恒定外力F的大小。

◎ 答案

解:(1)小滑块恰好通过最高点,则有:mg=m
设滑块到达B点时的速度为vB,滑块由B到D过程由动能定理有:-2mgR=mv2Dmv2B
对B点:FN-mg=m
代入数据得:FN=60 N
由牛顿第三定律知滑块对轨道的压力为60 N,方向竖直向上
(2)滑块从D点离开轨道后做平抛运动,则:
2R=gt2,SAB=vDt
滑块从A运动到B有:v2B=2aSAB
由牛顿第二定律有:F-μmg=ma
代入数据得:F=17.5 N

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,水平轨道AB与位于竖直面内半径为R=0.90m的半圆形光滑轨道BCD相连,半圆形轨道的BD连线与AB垂直。质量为m=1.0kg可看作质点的小滑块在恒定外力F作用下从水平轨道上…”主要考查了你对  【平抛运动】,【向心力】,【动能定理】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。

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