如图甲所示,一竖直平面内的轨道由粗糙斜面AD和光滑圆轨道DCE组成,AD与DCE相切于D点,C为圆轨道的最低点.将一小物

如图甲所示,一竖直平面内的轨道由粗糙斜面AD和光滑圆轨道DCE组成,AD与DCE相切于D点,C为圆轨道的最低点.将一小物块置于轨道ADC上离地面高为H处由静止下滑,用力传感器测出其经过C点时对轨道的压力N,改变H的大小,可测出相应的N大小,N随H的变化关系如图乙图中折线PQI所示(PQ与QI两直线相连接于Q点),QI反向延长交纵轴于F点(0,5.8N),重力加速度g取10m/s2,求:

(1)小物块的质量m;
(2)圆轨道的半径及轨道DC所对圆心角(可用角度的三角函数值表示);
(3)小物块与斜面AD间的动摩擦因数.
xiexiansky 1年前 已收到1个回答 举报

管又寒 幼苗

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解题思路:(1)从图象得到H=0时的弹力,即为物体的重力,从而得到物体的质量m;
(2)结合图象可以得到当H=0.2m时,物体恰好在斜面最低点,根据机械能守恒定律和向心力公式联立列式求解出圆轨道的半径R,然后可根据几何关系得到轨道DC所对圆心角;
(3)对滑块从最高点到C点的过程运用动能定理列式,再对最低点运用向心力公式和牛顿第二定律列式,联立后求解出弹力的一般表达式,再根据图象求解出动摩擦因素.

(1)由图线知:当H1=0时,N1=5N,此时N1=mg故m=0.5kg即小物块的质量m为0.5kg.(2)由图线知:当H2=0.2m时,N2=7N,此时小物块恰好由D点下滑由mgH2=12mv22和N2−mg=mv22R得R=1mcosθ=R...

点评:
本题考点: 机械能守恒定律;牛顿第二定律;向心力.

考点点评: 本题关键是对分析清楚滑块的各个运动过程,然后运用动能定理、机械能守恒定律和向心力公式,结合图象联立方程组求解.

1年前

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