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如图所示,固定放置的竖直斜面AB的下端与光滑的圆弧BCD的B点相切,圆弧轨道的半...

如图所示,固定放置的竖直斜面AB的下端与光滑的圆弧BCDB点相切,圆弧轨道的半径R=0.5m,圆心OAD在同一水平面上,角COB=37°,现有质量为m=0.1kg的小物体从距Dh=0.2R的地方无初速的释放,已知物体恰能从D点进入圆轨道。(重力加速度g=10 m/s2)求:

(1)为使物体不会从A点冲出斜面,物体与斜面间的动摩擦因数至少为多少?

(2)若物体与斜面间的动摩擦因数=0.25,求物体在斜面上通过的总路程;

(3)(2)的条件下,小物体通过圆弧轨道最低点C时,对C的最小压力是多少?

 

(1);(2);(3) 【解析】 (1)为使小物体不会从A点冲出斜面,则物体在到达A点时,速度需减为0,对物体从静止下落到运动到A点这一过程进行研究,由动能定理得 解得动摩擦因数至少为 (2)物体在斜面AB上运动时,由于摩擦力一直做负功,使得物体每次滑上斜面AB的高度越来越小,最终小物体只能从B点往下做往复的运动,对物体从无初速度释放到到达B点无法再向上运动这一过程研究,由动能定理得 解得小物体在斜面上通过的总路程为 (3)当小物体最终只能从B点开始做往复的运动时,经过C点时的速度最小,此时对C点的压力也最小,对物块从B点下滑到C点这一过程研究,由动能定理有 物块经过C点时,圆弧轨道给物块的支持力为FN,则有 联立⑤⑥解得 由牛顿第三定律,得小物体通过圆弧轨道最低点C时,对C的最小压力为  
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考点分析:
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高速公路出口的匝道,车辆为了防止在转弯时出现侧滑的危险,必须在匝道的直道上提前减速。现绘制水平面简化图如图所示,一辆质量m=2000kg的汽车原来在水平直道上作匀速直线运动,行驶速度v0=108km/h,恒定阻力f=1000N。现将汽车的减速运动简化为两种方式:方式一为“自由滑行”,司机松开油门使汽车失去牵引力,在水平方向上仅受匀速运动时的恒定阻力作用;方式二为“刹车减速”,汽车做匀减速直线运动的加速度a=6m/s2

(1)求汽车原来匀速直线行驶时的功率;

(2)司机在离弯道口Q距离为x1的地方开始减速,全程采取“自由滑行”,汽车恰好能以15m/s的安全速度进入弯道,求出汽车在上述减速直线运动的过程中克服阻力做功的大小以及距离x1的大小?

(3)在离弯道口Q距离为125mP位置,司机先采取“小踩刹车减速”滑行一段距离x2后,立即采取“刹车减速”,汽车仍能恰好以15m/s的安全速度进入弯道,求x2的大小。

 

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如图所示,一个质量为m的圆环套在一根固定的水平直杆上,,环与杆的动摩擦因数为μ,现给环一个向右的初速度v0,如果在运动过程中还受到一个方向始终竖直向上的力F的作用,且k为常数,v为环的运动速度),试讨论环在整个运动过程中克服摩擦力所做的功(假设杆足够长).

 

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质量的物块(可视为质点)在水平恒力F作用下,从水平面上A点由静止开始运动,运动一段距离撤去该力,物块继续滑行停在B点,已知A、B两点间的距离,物块与水平面间的动摩擦因数,求恒力F多大.(

 

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如图所示,小滑块从斜面顶点A由静止滑至水平部分C点而停止。已知斜面高为h,滑块运动的整个水平距离为s,设转角B处无动能损失,斜面和水平部分与小滑块的动摩擦因数相同,求此动摩擦因数。

 

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质量为m的物体在水平面上,只受摩擦力作用,以初动能E0做匀变速直线运动,经距离d后,动能减小为,则(  )

A. 物体与水平面间的动摩擦因数为

B. 物体再前进便停止

C. 物体滑行距离d所用的时间是滑行后面距离所用时间的

D. 若要使此物体滑行的总距离为3d,其初动能应为2E0

 

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