如图所示,半径R=1.0m、圆心角θ=106°的光滑圆轨道AC与粗糙的固定斜面相切于C点.A、C为圆弧的两端点,其连线水平,B为圆弧的最低点.质量m=0.1kg的小球以v0=5m/s的速度从A点沿切线

时间:2024-04-30 20:40:36 5A范文网 浏览: 平时作业 我要投稿

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如图所示,半径R=1.0m、圆心角θ=106°的光滑圆轨道AC与粗糙的固定斜面相切于C点.A、C为圆弧的两端点,其连线水平,B为圆弧的最低点.质量m=0.1kg的小球以v0=5m/s的速度从A点沿切线方向进入圆弧轨道,离开G点后沿斜面运动最高可到达D点.小球与斜面间的动摩擦因数μ=
1
3
,重力加速度g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6,求:
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(1)小球经过B点时对轨道压力的大小;
(2)D点与C点的高度差.

最佳答案

(1)小球从A到B过程,由动能定理得:
mgR(1-cos

θ
2
)=
1
2
mvB2-
1
2
mv02,
在B点,由牛顿第二定律得:F-mg=m
v2B
R

解得:F=4.3N,由牛顿第三定律可知,
小球对轨道的压力:F'=F=4.3N,方向:竖直向下;
(2)A、C等高,从A到D过程,由动能定理得:
-mgh-μmgcos
θ
2
×
h
sin
θ
2
=0-
1
2
mv02,解得:h=1m;
答:(1)小球经过B点时对轨道压力的大小为4.3N;
(2)D点与C点的高度差为1m.

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