如图所示，某货场而将质量为m1=100kg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，-00教育-零零教育信息网

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如图所示，某货场而将质量为m1=100kg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，

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 机械能守恒定律/2022-11-10 / 加入收藏 / 67 阅读 [打印]

◎ 题目

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μ₁，木板与地面间的动摩擦因数μ=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μ₁应满足的条件。
（3）若μ₁=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。

◎ 答案

解：（1）设货物滑到圆轨道末端是的速度为v₀，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F_N，根据牛顿第二定律得

②
联立以上两式代入数据得

③
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

④
若滑上木板B时，木板B开始滑动，由受力分析得

⑤
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a₁，由牛顿第二定律得

⑦
设货物滑到木板A末端是的速度为v₁，由运动学公式得

⑧
联立①⑦⑧式代入数据得

⑨
设在木板A上运动的时间为t，由运动学公式得

⑩
联立①⑦⑨⑩式代入数据得

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

专家分析，试题“如图所示，某货场而将质量为m1=100kg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，…”主要考查了你对【滑动摩擦力、动摩擦因数】，【牛顿运动定律的应用】，【机械能守恒定律】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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