如图所示,一固定在竖直平面内的光滑半圆形轨道ABC在C处与水平地面相切,轨道半径R=0.5m.在与C相距x=3m的O点放一小物体,物体与水平面问的动摩擦因数μ=0.4. 现给物体一水平向左的初速

问题描述:

如图所示,一固定在竖直平面内的光滑半圆形轨道ABC在C处与水平地面相切,轨道半径R=0.5m.在与C相距x=3m的O点放一小物体,物体与水平面问的动摩擦因数μ=0.4.  现给物体一水平向左的初速度v0,结果它沿OCBA 运动通过A点,最后落在水平地面上的D点(图中未画出),C、D问的距离s=l m,求物体的初速度秒v0的大小.(取重力加速度g=l0m/s2

设物体运动到A时的速度是v,物体通过A点后做平抛运动,则有
s=vt
2R=

1
2
gt2
物体O到A的过程重力和摩擦力做功,根据动能定律:
−μmgx−mg•2R=
1
2
mv2
1
2
m
v 20

联立以上各式,解得:v0=7m/s
答:物体的初速度秒v0的大小7m/s.