如图所示,半径R=2m的四分之一粗糙圆弧轨道AB置于竖直平面内,轨道的B端切线水平,且距水平地面高度为h=1.25m,现将一质量m=0.2kg的小滑块从A点由静止释放,滑块沿圆弧轨道

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,半径R=2m的四分之一粗糙圆弧轨道AB置于竖直平面内,轨道的B端切线水平,且距水平地面高度为h=1.25m,现将一质量m=0.2kg的小滑块从A点由静止释放,滑块沿圆弧轨道运动至B点以v=5m/s的速度水平飞出(g取10m/s2)。求:
(1)小滑块沿圆弧轨道运动过程中所受摩擦力做的功;
(2)小滑块经过B点时对圆轨道的压力大小;
(3)小滑块着地时的速度大小和方向。

◎ 答案

解:(1)滑块在圆弧轨道受重力、支持力和摩擦力作用,由动能定理mgR-Wf=mv2
Wf=1.5J
(2)滑块经过B点时,由牛顿第二定律得:FN-mg=m
FN=4.5N
根据牛顿第三定律,小滑块对轨道的压力大小也为4.5N
(3)滑块离开圆弧后做平抛运动:H=gt2,t=0.5s
落地时竖直分速度vy=gt=5m/s
落地时速度大小=5m/s
设滑块落地时速度方向与水平方向夹角为度,则有
所以
即滑块落地时速度方向与水平方向夹角为45度

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,半径R=2m的四分之一粗糙圆弧轨道AB置于竖直平面内,轨道的B端切线水平,且距水平地面高度为h=1.25m,现将一质量m=0.2kg的小滑块从A点由静止释放,滑块沿圆弧轨道…”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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