如图所示,在竖直平面内,粗糙的斜面轨道AB的下端与光滑的圆弧轨

如图所示,在竖直平面内,粗糙的斜面轨道AB的下端与光滑的圆弧轨道BCD相切于BC是最低点,圆心角∠BOC=37°,D与圆心O等高,圆弧轨道半径R=1.0m,现有一个质量为m=0.2kg可视为质点的小物体,从D点的正上方E点处自由下落,DE距离h=1.6m,物体与斜面AB之间的动摩擦因数μ=0.5。取sin37o=0.6,cos37o=0.8, g=10m/s2。求:

⑴物体第一次通过C点时轨道对物体的支持力FN的大小;

⑵要使物体不从斜面顶端飞出,斜面的长度LAB至少要多长;

⑶若斜面已经满足(2)要求,物体从E点开始下落,直至最后在光滑圆弧轨道做周期性运动,在此过程中系统因摩擦所产生的热量Q的大小。

 

答案

⑴物体从EC,由能量守恒得:     ①  ----(2分)

C点,由牛顿第二定律得:  ②   ----(2分)

联立①、②解得 FN=12.4(N)                 -------------------------(1分)

 

 

 

⑵从EDCBA过程,由动能定理得

                          ③  -------------------------(1分)

    ④   -------------------------(1分)

                  ⑤  -------------------------(1分)

联立③、④、⑤解得LAB=2.4(m)         ------------------------(1分)

⑶因为,mgsin37 oμmgcos37 o   (或μ<tan37o

所以,物体不会停在斜面上。物体最后以C为中心,B为一侧最高点沿圆弧轨道做往返运动。 --------------(2分)

   从E点开始直至稳定,系统因摩擦所产生的热量

Q=△EP       ⑥      ---------(1分) 

EP=mgh+Rcos37 o   ⑦-------(1分)

联立⑥、⑦解得Q=4.8(J) -------------------------(1分)

解析:略

 

相关题目

税制问题既是一个经济问题,又是一个政治问题,中国历史
税制问题既是一个经济问题,又是一个政治问题,中国历史上有过多次税制改革。据此回答 一条鞭法与两税法相比,最具有影响的是(    ) A.废除了
汽车进站关闭发动机做匀减速直线运动,当滑行x1=30 m时,
汽车进站关闭发动机做匀减速直线运动,当滑行x1=30 m时,速度恰好减为初速度的一半,接着又滑行了t2=20 s才停止.求:汽车滑行的总时间t、关闭发
下列表示呼吸作用的公式,正确的是 (    )  A.二氧化
下列表示呼吸作用的公式,正确的是 (    )  A.二氧化碳+水→有机物+氧气            B.二氧化碳+有机物→水+氧气+能量 C.有机物+氧气→
从图一到图二的变化,能够反映出       图一  汉郡国并
从图一到图二的变化,能够反映出       图一  汉郡国并行图                      图二  元朝行省图 A.郡县制不利于统治被逐步废除  
如图,在倾角为的固定光滑斜面上,有一用绳子拴着的长木
如图,在倾角为的固定光滑斜面上,有一用绳子拴着的长木板,木板上站着一只猫。已知木板的质量是猫的质量的2倍。当绳子突然断开时,猫立即沿着
有一本著作,记录了我国北朝时期黄河中下游地区的农业生
有一本著作,记录了我国北朝时期黄河中下游地区的农业生产经验,涉及畜牧业等。它的内容中“关于选择原理的明确记述”,对达尔文的进化论
秦统一后,“废封建,立郡县”,确立专制集权制度,但皇
秦统一后,“废封建,立郡县”,确立专制集权制度,但皇帝之子、弟封王,一直延续到明清。“分王子弟以为屏藩”,是历代分封子弟的主要理由。
下列叙述正确的是   A、纯锌与稀硫酸反应时,加入少量CuSO4
下列叙述正确的是   A、纯锌与稀硫酸反应时,加入少量CuSO4溶液,可使反应速率加快B、甲醇和氧气以及KOH溶液构成的新型燃料电池中,其负极上发生

最新题目