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如图所示,半径R=1.0m的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内,轨道的一个端点B和圆心O的连线与水平方向间的夹角θ=37°,另

来源:学生作业帮 编辑:拍题作业网作业帮 分类:物理作业 时间:2024/05/01 13:11:21
如图所示,半径R=1.0m的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内,轨道的一个端点B和圆心O的连线与水平方向间的夹角θ=37°,另一端点C为轨道的最低点.C点右侧的水平路面上紧挨C点放置一木板,木板质量M=1kg,上表面与C点等高.质量m=1kg的物块(可视为质点)从空中A点以v0=1.2m/s的速度水平抛出,恰好从轨道的B端沿切线方向进入轨道.已知物块与木板间的动摩擦因数μ1=0.2,木板与路面间的动摩擦因数μ2=0.05,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,取g=10m/s2.试求:

(1)物块经过轨道上的C点时对轨道的压力;
(2)设木板受到的最大静摩擦力跟滑动摩擦力相等,则木板至少多长才能使物块不从木板上滑下?整个过程中有多少机械能损失?
(1)设物块经过B点时的速度为vB,则vBsin 37°=v0
设物块经过C点的速度为vC,由机械能守恒得:

1
2mv
 2B+mg(R+Rsin 37°)=
1
2mv
 2C
物块经过C点时,设轨道对物块的支持力为FC,根据牛顿第二定律得:
FC-mg=m
vc2
R
联立解得:FC=46N
由牛顿第三定律可知,物块经过圆轨道上的C点时对轨道的压力为46N;
(2)物块在木板上滑动时,设物块和木板的加速度大小分别为a1、a2,得:μ1mg=ma1
μ1mg-μ2(M+m)g=Ma2
设物块和木板经过时间t达到共同速度v,其位移分别为x1、x2,则:
对物块有:vC-a1t=v     v2-vc2=-2a1x1
对木板有:a2t=v    v2=2a2x2
设木板长度至少为L,由题意得:L≥x1-x2
联立解得:L≥6 m
即木板长度至少6m才能使物块不从木板上滑下.
根据能量守恒定律有:
1
2(M+m)v2+Q=
1
2mvc2
得:Q=18J
答:(1)物块经过轨道上的C点时对轨道的压力为46N;(2)木板的长度至少为6m,物块才不会滑下.整个过程中有18J机械能损失.
如图所示,半径R=1.0m的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内,轨道的一个端点B和圆心O的连线与水平方向间的夹角θ=37°,另 半径R=1.0 m的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内,轨道的一个端点B和圆心O的连线与水平方向间的夹角 9、如图所示,竖直平面内固定有一个半径为R的光滑圆弧轨道,其端点P在圆心O的正上方,另一个端点Q与圆心O在同一水平面上. (2006•扬州二模)如图所示,竖直平面内固定一个半径为R的光滑圆弧轨道,其端点P在圆心O的正上方,另一个端点Q与圆心O 一个半径R=1m的圆弧形光滑轨道固定在竖直平面内 如图所示,光滑圆弧轨道固定在竖直平面内,半径R=1m,对应的圆心角为106度,两端B、D的连线水平,现将质量m=1kg的 如图所示 ,在竖直平面内固定的 圆形绝缘轨道的圆心在O点、半径为r,内壁光滑,A、B两点分别是圆弧的最低 如图所示,圆心在O点、半径为R的光滑圆弧轨道ABC竖直固定在水平桌面上,OC与OA的夹角为60°,轨道最低点A与桌面相切 如图所示,圆心在O点、半径为R的光滑圆弧轨道ABC竖直固定在水平桌面上,OC与OA的夹角为60°,轨道最低点A与桌面相切 如图所示,ABCD为固定在竖直平面内的轨道,AB段光滑水平,BC段为光滑圆弧,对应的圆心角θ=37°,半径r=2.5m, (2012•湛江二模)如图所示,在水平面上固定一个半径R=1m的3/4光滑圆弧轨道的工件,其圆心在O点,AOC连线水平, 如图所示,一固定在竖直平面内的光滑半圆形轨道ABC在C处与水平地面相切,轨道半径R=0.5m.