問題詳情:
如圖所示,在豎直平面內有一個粗糙的圓弧軌道,其半徑R=0.4 m,軌道的最低點距地面高度h=0.45 m.一質量m=0.1 kg的小滑塊從軌道的最高點A由靜止釋放,到達最低點B時以一定的水平速度離開軌道,落地點C距軌道最低點的水平距離x=0.6 m.空氣阻力不計,g取10 m/s2,求:(結果保留兩位有效數字)
(1)小滑塊離開軌道時的速度大小;
(2)小滑塊運動到軌道最低點時,對軌道的壓力大小;
(3)小滑塊在軌道上運動的過程中,克服摩擦力所做的功.
【回答】
解析 (1)小滑塊離開軌道後做平拋運動,設運動時間爲t,初速度爲v,則
x=vt
h=gt2
解得:v=2.0 m/s.
(2)小滑塊到達軌道最低點時,受重力和軌道對它的*力爲FN,根據牛頓第二定律:FN-mg=m
解得:FN=2.0 N
根據牛頓第三定律,軌道受到的壓力大小FN′=FN=2.0 N.
(3)在小滑塊從軌道的最高點到最低點的過程中,根據動能定理:mgR+Wf=mv2-0
解得:Wf=-0.2 J
所以小滑塊克服摩擦力做功爲0.2 J.
知識點:機械能守恆定律單元測試
題型:計算題