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