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如图,一质量为m=10kg的物体,由圆弧轨道上端从静止开始下滑,到达底端时的速度...

manfen5.com 满分网如图,一质量为m=10kg的物体,由manfen5.com 满分网圆弧轨道上端从静止开始下滑,到达底端时的速度v=2m/s,然后沿水平面向右滑动1m距离后停止.已知轨道半径R=0.4m,g=10m/s2则:
(1)物体滑至圆弧底端时对轨道的压力是多大?
(2)物体沿轨道下滑过程中克服摩擦力做多少功?
(3)物体与水平面间的动摩擦因数μ是多少?
(1)物体做圆周运动,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. (2)由动能定理可以求出物体下滑过程中克服摩擦力做的功. (3)物体在水平方向上运动,由动能定理可以求出物体与水平面间的动摩擦因数. 【解析】 (1)在圆弧低端,由牛顿第二定律得: F-mg=m,解得:F=200N, 由牛顿第三定律可知,物体对轨道低端的压力:F′=F=200N; (2)物体下滑时,由动能定理得: mgR-Wf=mv2-0,解得:Wf=20J; (3)物体在水平面上做减速运动, 由动能定理得:-μmgx=0-mv2, 解得μ=0.2; 答:(1)物体滑至圆弧底端时对轨道的压力是200N. (2)物体沿轨道下滑过程中克服摩擦力做20J的功. (3)物体与水平面间的动摩擦因数μ是0.2.
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考点分析:
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(2)若已知打点计时器的电源频率为50Hz、当地的重力加速度为g=9.8m/s2,重物质量为m kg,实验中得到一条点迹清晰的纸带如图所示,其中O为第一个点,A、B、C为另外3个连续点,由图中数据,可知重物由0点运动到B点重力势能减少量△Ep=    J,动能增量△Ek=    J,产生误差的原因是    .(计算结果保留两位有效数字)
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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