如图所示,一条轨道固定在竖直平面内,粗糙的ab段水平,bcde段光滑,cde段是以O为圆心、R为半径的一小段圆弧.可视为质点的物块A和B紧靠在一起,静止于b处,B的质量是A的2倍.两物体在足够大的内力作用下突然分离,分别向左、右始终沿轨道运动.B到d点时速度沿水平方向,此时轨道对B的支持力大小等于B所受重力的一半,A与ab段的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,求:(1)物块B在d点的速度大小;(2)物块A滑行的距离.

问题描述:

如图所示,一条轨道固定在竖直平面内,粗糙的ab段水平,bcde段光滑,cde段是以O为圆心、R为半径的一小段圆弧.可视为质点的物块A和B紧靠在一起,静止于b处,B的质量是A的2倍.两物体在足够大的内力作用下突然分离,分别向左、右始终沿轨道运动.B到d点时速度沿水平方向,此时轨道对B的支持力大小等于B所受重力的一半,A与ab段的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,求:

(1)物块B在d点的速度大小;
(2)物块A滑行的距离.

(1)设物块A的质量为mA,B的质量为mB,   在d点物体B受重力和支持力,根据向心力公式可得,    mBg-12mBg=mBv2R  得  V=gR2(2)设A、B分开时的速度分别为V1,V2,  ...
答案解析:(1)在d点物体B受到的合外力提供向心力,根据向心力公式可求得在d点速度;
(2)根据B物体机械能守恒,对A物体应用动能定理,整个A、B系统动量守恒可知A滑行的距离.
考试点:动能定理;机械能守恒定律.
知识点:本题考查向心力公式和动能定理的应用,注意:先通过机械能守恒求得B的速度,再根据A、B两物体分开时动量守恒可求得A的速度,应用动能定理可得A的滑行距离.