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如图,一质量为m=10kg的物体,由1/4光滑圆弧轨道上端从静止开始下滑,到达底...

manfen5.com 满分网如图,一质量为m=10kg的物体,由1/4光滑圆弧轨道上端从静止开始下滑,到达底端后沿水平面向右滑动1m距离后停止.已知轨道半径R=0.8m,g=10m/s2,求:
(1)物体滑至圆弧底端时的速度大小
(2)物体滑至圆弧底端时对轨道的压力大小
(3)物体沿水平面滑动过程中,摩擦力做的功.
(1)根据机械能守恒定律求出物块到达圆弧末端时的速度, (2)在圆弧末端,物块受重力和支持力,两个力的合力提供圆周运动的向心力,由牛顿第二定律可以求出物体受到的支持力,然后由牛顿第二定律求出物体对轨道的压力. (3)由动能定理可以求出物体下滑过程中克服摩擦力做的功. 【解析】 (1)由机械能守恒定律,得: mgR=mv2 v=4m/s (2)在圆弧低端,由牛顿第二定律得: F-mg=m, 解得:F=300N, 由牛顿第三定律可知,物体对轨道低端的压力:F′=F=300N; (3)物体下滑时,由动能定理得: mgR-Wf=0-0, 解得:Wf=80J. 答:(1)物体物体滑至圆弧底端时的速度大小是4m/s (2)物体物体滑至圆弧底端时对轨道的压力大小是300N (3)物体沿水平面滑动过程中克服摩擦力做的功是80J.
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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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