如图所示,轨道ABC的AB是半径为0.4m的光滑14圆弧,BC段为粗糙的水平轨道,且圆弧与水平轨道在B点相切.质量为1kg的滑块从A点由静止开始下滑,在水平轨道上运动了2m后停在C点.若空气阻力不计,取g=10m/s2.求(1)滑块到达B点时的动能Ek为多少?(2)在B点物体对轨道的压力大小为多少?(3)滑块在水平轨道BC上受到的滑动摩擦力大小f为多少?
问题描述:
如图所示,轨道ABC的AB是半径为0.4m的光滑
圆弧,BC段为粗糙的水平轨道,且圆弧与水平轨道在B点相切.质量为1kg的滑块从A点由静止开始下滑,在水平轨道上运动了2m后停在C点.若空气阻力不计,取g=10m/s2.求1 4
(1)滑块到达B点时的动能Ek为多少?
(2)在B点物体对轨道的压力大小为多少?
(3)滑块在水平轨道BC上受到的滑动摩擦力大小f为多少?
答
(1)滑块从A到B过程中,机械能守恒,由机械能守恒定律得:Ek=mgR=1×10×0.4=4J;(2)在B点:Ek=12mv2,速度v=2Ekm=2×41=22m/s,在B点,由牛顿第二定律得:F-mg=mv2R解得:F=mg+mv2R=1×10+1×(22)20.4=30N,由牛...
答案解析:(1)滑块从A到B过程中,机械能守恒,可以求得滑块运动到B点时的动能;(2)由牛顿第二定律求出轨道对滑块的支持力,然后由牛顿第三定律求出滑块对地面的压力;(3)滑块在水平面上运动的过程中滑动摩擦力做功,根据能量的转化与守恒定律即可求得滑动摩擦力的大小.
考试点:向心力;摩擦力的判断与计算.
知识点:直接利用机械能守恒和能量的转化与守恒定律可以求得本题的结论,难度较小.