如图所示,半径R = 0.9m的四分之一圆弧形光滑轨道竖直放置,圆弧最低点B与长为L=1m的水平面BC相切于B点,已知滑块与水平面BC间的动摩擦因数µ=0.1,BC离地面高h = 0.45m,C点与一倾角为θ=30°的光滑斜面CD连接。现有质量m=1.0kg的小滑块从圆弧顶点A由静止释放,则
(1)滑块刚到B点时对轨道的压力是多少; 取g=10m/s2
(2)小滑块到达C点时的速度;
(3)小滑块从C点运动到水平面DE所需要的时间.
如图所示,半径R = 0.9m的四分之一圆弧形光滑轨道竖直放置,圆弧最低点B与长为L=1m的水平面BC相切于B点,已知滑块与水平面BC间的动摩擦因数µ=0.1,BC离地面高h = 0.45m,C点与一倾角为θ=30°的光滑斜面CD连接。现有质量m=1.0kg的小滑块从圆弧顶点A由静止释放,则
(1)滑块刚到B点时对轨道的压力是多少; 取g=10m/s2
(2)小滑块到达C点时的速度;
(3)小滑块从C点运动到水平面DE所需要的时间.
解:⑴从,由动能定理得:
-----①(1分)
在B点有:----②(1分),解得
(1分),
由牛顿第三定律的-----③ (1分),
⑵从,由动能定理得:
----④(2分)
解得(1分)
⑶设滑块落在DE段上,设此时水平位移为,则由平抛得
竖直方向:-----⑤,(1分) 水平方向:
-----⑥ (1分)
解得:,
(2分),
由几何关系得:,所以假设成立.
所以滑块从C点运动到水平面DE的时间为:(2分)