(2009•遵义模拟)如图所示,竖直平面内的轨道.ABC由粗糙的水平轨道AB与光滑的四分之一圆弧轨道BC组成,轨道放在光

(2009•遵义模拟)如图所示,竖直平面内的轨道.ABC由粗糙的水平轨道AB与光滑的四分之一圆弧轨道BC组成,轨道放在光滑水平面上.一个质量为m的小物块(可视为质点)从轨道A端以初速度v0冲上水平轨道AB,沿着轨道运动到圆弧轨道BC上某点后再沿BC滑下,最后停在永平轨道AB的中点.已知水平轨道AB长为£,轨道ABC的质量为3m.不计空气阻力.求:
(1)小物块在水平轨道上受到的摩擦力大小:
(2)为了保证小物块不从轨道的c端离开滑道,圆弧轨道的最小半径R是多大.
祈峰 1年前 已收到1个回答 举报

civua 幼苗

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解题思路:(1)物块和轨道组成的系统水平方向不受力,遵守动量守恒.根据动量守恒求出系统最终速度,再对系统,运用能量守恒求解摩擦力大小:
(2)当滑块滑至最高点时,滑块和轨道的速度相同,系统水平方向动量守恒,根据能量转化和守恒定律列方程求解.

(1)整个系统水平方向动量守恒,设系统最终速度为V
mv0=(m+3m)V
根据能量转化关系有;
[1/2]mv02=[1/2](m+3m)v2+f(L+0.5L)
联立解得:f=
m
v20
4L
(2)设轨道半径为R,当滑块滑至最高点时,滑块和轨道的速度相同,系统水平方向动量守恒,根据能量转化关系有:
[1/2]mv02=[1/2](m+3m)v2+fL+mgR
联立解得:R=

v20
8g
答:(1)小物块在水平轨道上受到的摩擦力大小为
m
v20
4L:
(2)为了保证小物块不从轨道的c端离开滑道,圆弧轨道的最小半径R是

v20
8g.

点评:
本题考点: 动量守恒定律;功能关系.

考点点评: 本题是系统水平方向动量守恒和能量守恒的类型,关键要抓住临界条件,结合两大守恒定律进行分析.

1年前

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