Question

如图所示，粗糙的斜面下端与光滑的圆弧轨道相切于，整个装置竖直放置，是最低点，圆心角，与圆心等高．圆弧轨道半径0．5 m，斜面长。现有一个质量0．1 kg的小物体从斜面上端点无初速下滑，物体与斜面之间的动摩擦因数为(已知,g=10m/s²)。求：

（1）物体第一次通过点时的速度大小和对点处轨道的压力各为多大?

（2）物体第一次离开点后在空中做竖直上抛运动，不计空气阻力，则最高点和点之间的高度差为多大?

（3）物体从空中又返回到圆轨道和斜面．多次反复，在整个运动过程中，物体对点处轨道的最小压力为多大?

 

Answer 1

【答案】

（1）（2）（3）

【解析】

试题分析：（1）物体P从A下滑经B到C过程中根据动能定理：

            （2分）

                （2分）

经点时                   （2分）

根据牛顿第二定律，对点的压力               （1分）

（2））从到机械能守恒       （2分）

与间高度差        （1分）

（3）物体最后在与其等高的圆弧轨道上来回运动时，经点压力最小，由到根据机械能守恒

       

      （2分）

           （1分）

根据牛顿第三定律    压力                       （1分）

考点：考查了力学综合

点评：在考查力学问题时，常常将动能定理、机械能守恒及牛顿第二定律等综合在一起进行考查，并且常常综合平抛、圆周运动及匀变速直线运动等运动的形式．