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如图所示,一固定在竖直平面内的光滑的半圆形轨道ABC,其半径r=0.40m,轨道...

如图所示,一固定在竖直平面内的光滑的半圆形轨道ABC,其半径r=0.40m,轨道在C处与动摩擦因数μ=0.20的水平地面相切.在水平地面的D点放一静止的质量m=1.0kg的小物块,现给它施加一水平向左的恒力F,当它运动到C点时,撤去恒力F,结果小物块恰好通过A点而不对A点产生作用力.已知CD间的距离s=1.0m,取重力加速度g=10m/s2.求:
(1)小物块通过A点时的速度大小;
(2)恒力F的大小.

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(1)本题应抓住小物块恰好通过最高点这个条件进行分析.小物块恰好通过A点时,轨道对滑块的压力为0,即重力恰好提供向心力,这样可以由牛顿第二定律物块经过A点时的速度vA; (2)物体从D向A运动过程中,拉力、摩擦力和重力做功,根据动能定理列式,即可求出F的大小. 【解析】 (1)小物块恰好通过最高点A,则有:mg=m 则设物块到达A点时的速度为  vA==2m/s (2)物体从D向A运动过程中,由动能定理得    Fs-mg•2r-fs= 又f=μN=μmg 联立解得,F=11N 答: (1)小物块通过A点时的速度大小是2m/s; (2)恒力F的大小是11N.
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考点分析:
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①使电火花计时器与圆形卡保持良好接触②启动电动机,使圆形卡纸转动起来③接通电火花计时器的电源,使其工作起来④关闭电动机,拆除电火花计时器;研究卡纸上留下的一段痕迹,如图b所示.写出角速度ω的表达式,代入数据,得出ω的测量值.
(1)要得到角速度ω的测量值,还缺少一种必要的测量工具,它是:   
A.秒表   B.毫米刻度尺   C.圆规    D.量角器
(2)若n个点对应的圆心角是θ,T为打点的时间间隔,写出ω的表达式ω=     rad/s
(3)为了避免卡纸连续转动的过程中出现打点重叠,在电火花计时器与盘面保持良好接触的同时,可以缓慢地将电火花计时器沿圆形卡纸半径方向向卡纸中心移动.则卡纸上打下的点的分布曲线不是一个圆,而是类似一种螺旋线,如图c所示.这对测量结果有影响吗?    (填“有影响”或“没有影响”)
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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