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质量为m=1 kg的小物块轻轻放在水平匀速运动的传送带上的P点,随传送带运动到A...

质量为m=1 kg的小物块轻轻放在水平匀速运动的传送带上的P点,随传送带运动到A点后水平抛出,小物块恰好无碰撞的沿圆弧切线从B点进入竖直光滑圆弧轨道下滑.BC为圆弧的两端点,其连线水平.已知圆弧半径R=1.0 m,圆弧对应圆心角为θ=106°,轨道最低点为OA点距水平面的高度h=0.8 m.小物块离开C点后恰能无碰撞的沿固定斜面向上运动,0.8 s后经过D点,物块与斜面间的滑动摩擦因数为μ=0.33(g=10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)试求:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(1)小物块离开A点的水平初速度v1

(2)小物块经过O点时对轨道的压力;

(3)斜面上CD间的距离

 

(1)v1=3 m/s (2)43 N (3)0.98 m 【解析】 (1)对小物块,由A到B有 在B点tan = 所以v1=3 m/s (2)对小物块,由B到O有 mgR(1-sin37°)=12m 其中vB= m/s=5 m/s 在O点N-mg= 所以N=43 N 由牛顿第三定律知对轨道的压力为 N′=43 N1分 (3)物块沿斜面上滑:mgsin53°+μmgcos53°=ma1 所以a1=10 m/s2 物块沿斜面下滑:mgsin53°-μmgcos53°=ma2 所以a2=6 m/s2 由机械能守恒知vC=vB=5 m/s 小物块由C上升到最高点历时t1= =0.5 s 小物块由最高点回到D点历时t2=0.8 s-0.5 s=0.3 s 故sCD= 即sCD=0.98 m
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如图所示,一光滑的半圆形轨道处于竖直平面内,并和一粗糙的斜面相接,其半径大小为R=0.4m,直径BC在竖直方向上,一小物体放在斜面上的A点,离水平面高度为h=3m,小物体与斜面之间的动摩擦因数为μ=0.5,斜面倾角θ=37o。已知sin37o=0.6,cos37o=0.8,重力加速度g=10m/s2,现在把小物体从静止开始自由释放,求:

说明: 6ec8aac122bd4f6e

(1)小物体运动到斜面底端B点时速度的大小?

(2)证明小物体可以沿半圆形轨道运动到最高点C;

(3)小物体离开半圆轨道后第一次落到斜面上时,其速度v的大小

 

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  说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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说明: 6ec8aac122bd4f6e

 

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