如图所示,PQ为竖直平面内光滑的四分之一圆弧轨道,圆弧的半径R=0.5m,在下端Q点与粗糙的水平直轨道相切.一质量m=50g的小物块在P点由静止释放后沿轨道滑下.取g=10m/s2,求:①小物块运动到Q点时的动能.②若小物块最终停在直轨道上的M点,且QM之间的距离L=1.0m,求小物块于直轨道之间的动摩擦因数μ.
问题描述:
如图所示,PQ为竖直平面内光滑的四分之一圆弧轨道,圆弧的半径R=0.5m,在下端Q点与粗糙的水平直轨道相切.一质量m=50g的小物块在P点由静止释放后沿轨道滑下.取g=10m/s2,求:
①小物块运动到Q点时的动能.
②若小物块最终停在直轨道上的M点,且QM之间的距离L=1.0m,求小物块于直轨道之间的动摩擦因数μ.
答
①根据机械能守恒定律,小物块在Q点的动能
EkQ=mgR=0.05×10×0.5J=0.25J
②根据动能定理,小物块从P点运动到M点的过程中,有
mgR-μmgL=0
得:μ=
=R L
=0.50.5 1.0
答:①小物块运动到Q点时的动能为0.25J.
②小物块于直轨道之间的动摩擦因数为0.5.
答案解析:①根据机械能守恒即可求出小物块在Q点的动能;
②根据动能定理即可求出摩擦因数的大小.
考试点:动能定理的应用.
知识点:分段进行分析,圆弧运用机械能守恒,水平轨道运用动能定理,难度不大.