如图所示,AB是倾角为θ的粗糙直轨道,BCD是光滑的圆弧轨道,AB恰好在B点与圆弧相切,圆弧的半径为R.一个质量为m的物

如图所示,AB是倾角为θ的粗糙直轨道,BCD是光滑的圆弧轨道,AB恰好在B点与圆弧相切,圆弧的半径为R.一个质量为m的物体(可视为质点)从直轨道的P点由静止释放,结果它在两轨道之间做往复运动.已知P点与圆弧的圆心O等高,物体与轨道AB间的动摩擦因素为μ,求:
(1)试描述小球在哪两点之间做往复运动.
(1)物体做往复运动的过程中,在轨道AB上通过的总路程.
(2)物体对圆弧轨道最低点E的最小压力.
qwe123mnbv 1年前 已收到1个回答 举报

yanxiu89 幼苗

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解题思路:(1)物体只有在直轨道AB上往复运动时,需克服摩擦阻力做功,机械能不断减小,在光滑的圆弧轨道上没有机械能损失;只有当物体到达B点速度为零时,物体才不能再进入直轨道AB,只在圆弧轨道上往复运动.所以我们就选择从P点到最后速度为零的过程为研究对象,应用动能定理求出摩擦力做功的路程即物体在AB轨道上的总路程.
(2)欲求在E点物体对圆弧轨道的最小压力当然首先解决E点的最小速度,即物体只在圆弧轨道上往复运动经过E点时速度最小,由动能定理或机械能守恒都可以,然后利用牛顿第二定律求出轨道对物体的弹力,再由牛顿第三定律求出物体对轨道的压力.

(1)物体在直轨道AB上往复运动时,需克服摩擦阻力做功,机械能不断减小,当物体到达B点速度为零时,物体不能再进入直轨道AB,只在圆弧轨道上往复运动.(2)对物体从P到B速度为零的过程,由动能定理得:mgRcosθ-μ...

点评:
本题考点: 动能定理的应用;牛顿第二定律;向心力.

考点点评: 通过受力分析明确物体的运动规律是本体的关键,即知道物体在B点的速度为零;
这是一道考查力和运动关系、功能关系的中档次好题.

1年前

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