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如图所示,倾角θ=37°的斜面底端B平滑连接着半径r=0.40m的竖直光滑圆轨道...

如图所示,倾角θ=37°的斜面底端B平滑连接着半径r=0.40m的竖直光滑圆轨道.质量m=0.50kg的小物块,从距地面h=2.7m处沿斜面由静止开始下滑,小物块与斜面间的动摩擦因数μ=0.25,求:(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2
(1)物块滑到斜面底端B时的速度大小.
(2)物块运动到圆轨道的最高点A时,对圆轨道的压力大小.

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(1)物块滑动到B点过程中,重力和摩擦力做功,根据动能定理列式求解即可; (2)物块运动到圆轨道的最高点A时,受到重力和支持力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律可以列式;物体从B滑动到A过程,只有重力做功,机械能守恒,根据守恒定律列式;最后联立方程组求解即可. 【解析】 (1)物块滑动到B点过程中,受重力、支持力和摩擦力,根据动能定理,有 mgh-μmgcosθ•= 解得 =6m/s 即物块滑到斜面底端B时的速度大小为6m/s. (2)物体从B滑动到A过程,只有重力做功,根据动能定理,有 -mg•2r= 解得 在A点,重力和支持力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律,有 解得 N=20N 根据牛顿第三定律,物体对轨道的压力与轨道对物体的支持力大小相等、方向相反,并且作用在同一条直线上; 故物块运动到圆轨道的最高点A时,对圆轨道的压力大小为20N.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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