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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v=2m/s

时间:2020-02-18 11:24:23

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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v=2m/s

问题补充:

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?

答案:

解:(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.

解析分析:(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.

点评:分析清楚物体的运动过程及受力情况,由牛顿定律、动能定理即可正确解题,本题难度不大,是一道基础题.

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

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