如图,光滑的圆弧轨道AB与粗糙的水平轨道BC相接于B,圆弧轨道半径R=0.8m一小滑块质量m=0.2kg,从轨道顶端A由

如图,光滑的圆弧轨道AB与粗糙的水平轨道BC相接于B,圆弧轨道半径R=0.8m一小滑块质量m=0.2kg,从轨道顶端A由静止释放,最终停在C处.求:
(1)滑块到达圆弧轨道最低点B的速度大小;
(2)滑块在圆弧最低点B所受支持力的大小;
(3)从B滑行到C过程中,摩擦力对物体做的功.
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心路历程 幼苗

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解题思路:(1)根据动能定理求得滑块滑至底端时的速度大小;
(2)根据合力提供圆周运动向心力求得在最低点B受到的支持力;
(3)从B到C的过程中只有阻力做功,根据动能定理求解即可.

(1)滑块从A至B的过程中只有重力做功,根据动能定理有:
mgR=[1/2m
v2B−0
可得在B点时滑块的速度为:vB=
2gR=
2×10×0.8m/s=4m/s
(2)B点为滑块圆周运动的最低点,滑块所受合力提供圆周运动向心力有:
N-mg=m

v2B
R]
得:N=mg+m

v2B
R=0.2×10+0.2×
42
0.8N=6N
(3)滑块从B到C的过程中只有阻力对滑块做功,根据动能定理有:
Wf=0−
1
2m
v2B=0-
1
2×0.2×42J=−1.6J
答:(1)滑块到达圆弧轨道最低点B的速度大小为4m/s;
(2)滑块在圆弧最低点B所受支持力的大小为6N;
(3)从B滑行到C过程中,摩擦力对物体做的功为-1.6J.

点评:
本题考点: 动能定理;向心力.

考点点评: 在物体运动过程中能正确的受力分析和做功分析是正确解题的关键.

1年前

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