(2013•潍坊三模)如图所示,水平地面上一木板,质量M=1kg,长度L=3.5m,木板右侧有一竖直固定的四分之一圆弧轨

(2013•潍坊三模)如图所示,水平地面上一木板,质量M=1kg,长度L=3.5m,木板右侧有一竖直固定的四分之一圆弧轨道,轨道半径R=1m,最低点P的切线怀木板上表面相平.质量m=2kg的小滑块位于木板的左端,与木板一起向右滑动,并以v0=
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m∕s的速度与轨道相碰,木板碰到轨道后立即停止,滑块沿木板冲上圆弧轨道,后又返回到木板上,最终滑离木板.已知滑块与木板上表面间的动摩擦因数μ1=0.2,木面与地面间的动摩擦因数为0.1;取g=10m/s2;求
(1)滑块对P点压力的大小;
(2)滑块返回木板上时,木板的加速度;
(3)滑块从返回木板到滑离木板的过程所用的时间.
ZJGYF小虫 1年前 已收到1个回答 举报

z95849 幼苗

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(1)对滑块,有:-μmgL=[1/2]mv2-[1/2]mv02
在P点,有F-mg=m
v2
R;
解得:v=5m/s;F=70N;
由牛顿第三定律可知,滑块对P点的压力大小为70N
(2)滑块对木板的摩擦力F1=μmg=0.2×20=4N;
F22(M+m)g=0.1×30=3N;
a=
F1−F2
M=[4−3/1]=1m/s2
(3)滑块滑上圆轨道运动的过程机械能守恒,故滑块再次滑上木板的速度等于v,故第一问可知,v=5m/s;
对滑块,有:(x+L)=vt-[1/2]μgt2
对木板,有x=[1/2]at2
解得t=1s;
答:(1)滑块对P点的压力大小为70N;(2)木板的加速度为1m/s2;(3)滑块离开的时间为1s.

1年前

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