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如图所示,AB段是长s=10m的粗糙水平轨道,BC段是半径R=2.5m的光滑半圆弧轨道.有一个质量m=0.1kg的小滑块

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:物理作业 时间:2024/05/22 05:11:30
如图所示,AB段是长s=10m的粗糙水平轨道,BC段是半径R=2.5m的光滑半圆弧轨道.有一个质量m=0.1kg的小滑块,静止在A点,受一水平恒力F作用,从A点开始向B点运动,刚好到达B点时撤去力F,小滑块经半圆弧轨道从C点水平抛出,恰好落在A点,已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.25,g取10m/s2
(1)求小滑块在C点的速度大小;
(2)如果要使小滑块恰好能够经过C点,求水平恒力F的大小;
(3)设小滑块经过半圆弧轨道B点时,轨道对小滑块支持力的大小为FN,若改变水平恒力F的大小,FN会随之变化.如最大静摩擦与滑动摩擦大小相等,试通过计算在坐标纸上作出FN-F图象.
(1)根据2R=
1
2gt2得,t=

4R
g=

4×2.5
10s=1s.
则vc=
s
t=
10
1m/s=10m/s.
故小滑块在C点的速度大小为10m/s.
(2)小滑块恰好通过最高点有:mg=m
vc2
R.
得:vc=
gR=5m/s.
对A到C运用动能定理得,
Fs−μmgs−mg•2R=
1
2mvc2−0
解得:F=0.875N.
故水平恒力F的大小为0.875N.
(3)对A到B运用动能定理得,Fs−μmgs=
1
2mvB2
在B点,根据牛顿第二定律得,FN−mg=m
vB2
R
联立两式解得:FN=8F-1
支持力最小等于重力,即FN最小为1N,所以拉力F最小为0.25N,即F≥0.25N.如图.
(1)小滑块离开C点做平抛运动,根据高度求出时间,根据水平位移求出平抛运动的初速度,即小滑块在C点的速度.
(2)若小滑块恰能经过C点,根据牛顿第二定律求出C点的临界速度,再对全过程运用动能定理,求出水平恒力F的大小.
(3)根据动能定理求出由A运动到B点的速度,根据牛顿第二定律,竖直方向上合力提供向心力,求出支持力的大小,得出支持力和恒力F的关系,从而作出FN-F图象.
如图所示,AB段是长s=10m的粗糙水平轨道,BC段是半径R=2.5m的光滑半圆弧轨道.有一个质量m=0.1kg的小滑块 如图所示,AB段是长s=10m的光滑水平轨道,BC段是半径R=2.5m的光滑半圆弧轨道.有一质量m=0.1kg的小球,静 如图所示,半圆轨道的半径为R=10m,AB的距离为S=40m,滑块质量m=1kg,滑块在恒定外力F的作用下从光滑水平轨道 如图所示,水平轨道AB与半径r=0.9m的半圆轨道BC相切与B点,轨道光滑且处在同一竖直平面内,质量m=0.09kg的小 如图所示,光滑的水平轨道与光滑竖直半圆轨道相切于B点,圆轨道半径为R=0.4m,一个质量m=0.1kg 小球在水平F 如图所示,光滑的水平轨道与光滑半圆轨道相切,圆轨道半径R=0.4m一个小球停放在水平光滑轨道上, 如图所示,AB和CD为半径为R=1m的1/4圆弧形光滑轨道,BC为一段长2m的水平轨道.质量为2kg的物体从轨道A端由静 如图所示,半径R=0.40m的光滑半圆轨道处于竖直平面内,半圆环与粗糙的水平地面相切圆环的端点A.一质量为m=1kg的小 半径R=0.4m的光滑半圆环轨道处于竖直平面内,半圆环与粗糙的水平地面相切于圆环的端点A.一质量m=0.1kg的小球,以 如图所示,轨道ABCD的AB段为一半径R=0.2m的光滑14圆形轨道,BC段为高h=5m的竖直轨道,CD段为水平轨道.一 如图所示,abc是光滑的轨道,其中ab是水平的,bc为竖直平面内的半圆且与ab相切,半径R=0.3m.zhiliangm 如图所示,半圆轨道竖直放置,半径R=0.4m,其底端与水平轨道相接,一个质量为m=0.2kg的滑块放在