附加题如图,竖直放置的斜面AB的下端与光滑的圆弧轨道BCD的B端相切,C为圆弧最低点,圆弧半径为R,圆心O与A、D在同一

附加题
如图,竖直放置的斜面AB的下端与光滑的圆弧轨道BCD的B端相切,C为圆弧最低点,圆弧半径为R,圆心O与A、D在同一水平面上,∠COB=θ.现有一个质量为m的小物体从A点无初速滑下,已知小物体与斜面间的动摩擦因数为μ,求:

(1)小物体在斜面上滑行的总路程;
(2)小物体通过C点时,对C点的最大压力和最小压力.
美丽-笨笨康 1年前 已收到3个回答 举报

遗忘惦记 幼苗

共回答了17个问题采纳率:100% 举报

解题思路:(1)由几何知识得知,斜面的倾角等于30°.物体从A点无初速度滑下后,由于克服摩擦力做功,物体在斜面上运动时机械能不断减小,到达的最大高度越来越小,最终在BE圆弧上来回运动,到达B点的速度为零.物体在斜面上运动时摩擦力大小为μmgcosθ,总是做负功,滑动摩擦力做的总功与总路程成正比,根据动能定理求解总路程.
(2)当物体第一次经过C点时,速度最大,对C点的压力最大,当最后稳定后,物体在BE之间运动时,经过C点时速度最小,物体对C点的压力最小,根据动能定理求出最大速度和最小速度,再由牛顿运动定律求解最大压力和最小压力.

(1)设物体在斜面上滑行的总路程为S.对物体从A到B(或E)的过程,应用动能定理得
mgRcosθ-μmgcosθS=0
解得 S=[R/μ]
(2)当物体第一次经过C点时,速度最大,设为vC1.由几何知识得到,AB的长度AB=Rcotθ
对A到C过程,由动能定理得
mgR-μmgcosθRcotθ=[1/2m
v2C1]
设轨道对物体的支持力F1,由牛顿第二定律得
F1-mg=m

v2C1
R
联立解得F1=3mg-2μmgcosθcotθ
当最后稳定后,物体在BE之间运动时,设物体经过C点的速度为vC2,由动能定理得
mgR(1-cosθ)=[1/2m
v2C1]
设轨道对物体的支持力F2,由牛顿第二定律得
F2-mg=m

v2C2
R
联立解得 F2=3mg-2mgcosθ
由牛顿第三定律可知,物体对C点的最大压力为3mg-2μmgcosθcotθ,
最小压力为3mg-2mgcosθ
答:(1)小物体在斜面上滑行的总路程是[R/μ];
(2)物体对C点的最大压力为3mg-2μmgcosθcotθ,最小压力为3mg-2mgcosθ.

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: 本题是动能定理与牛顿运动定律的综合应用,关键是分析物体的运动过程,抓住滑动摩擦力做功与路程有关这一特点.

1年前

8

jackful 幼苗

共回答了15个问题 举报

你最好传张图上来...

1年前

2

fine005 幼苗

共回答了1个问题 举报

好难

1年前

1
可能相似的问题
Copyright © 2024 YULUCN.COM - 雨露学习互助 - 18 q. 0.014 s. - webmaster@yulucn.com