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如图甲所示,一竖直平面内的轨道由粗糙斜面AD和光滑圆轨道DCE组成,AD与DCE相切于D点,C为圆轨道的最低点.将一小物

来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:物理作业 时间:2024/05/29 03:01:53
如图甲所示,一竖直平面内的轨道由粗糙斜面AD和光滑圆轨道DCE组成,AD与DCE相切于D点,C为圆轨道的最低点.将一小物块置于轨道ADC上离地面高为H处由静止下滑,用力传感器测出其经过C点时对轨道的压力N,改变H的大小,可测出相应的N大小,N随H的变化关系如图乙图中折线PQI所示(PQ与QI两直线相连接于Q点),QI反向延长交纵轴于F点(0,5.8N),重力加速度g取10m/s2,求:

(1)小物块的质量m;
(2)圆轨道的半径及轨道DC所对圆心角(可用角度的三角函数值表示);
(3)小物块与斜面AD间的动摩擦因数.
(1)由图线知:当H1=0时,N1=5N,此时N1=mg    故m=0.5kg
即小物块的质量m为0.5kg.
(2)由图线知:当H2=0.2m时,N2=7N,此时小物块恰好由D点下滑
由mgH2=
1
2m
v22和N2−mg=m

v22
R
得R=1m
cosθ=
R−H
R=0.8
即θ=arccos0.8=37°
即圆轨道的半径为1m,轨道DC所对圆心角为37°.
(3)小球从高为H处的斜面上滑到最低点过程.根据动能定理,有
mgH−μmgcosθ
H−R(1−cosθ)
sinθ=
1
2mv2
在最低点,支持力和重力的合力提供向心力,有:
N−mg=m
v2
R
解得:
N=
2mg
R(1−
μcosθ
sinθ)H+mg[1+
μ(1−cosθ)cosθ
sinθ]
由图线知,截距mg[1+
2μ(1−cosθ)cosθ
sinθ]=5.8
解得:μ=0.3
即小物块与斜面AD间的动摩擦因数为0.3.
如图甲所示,一竖直平面内的轨道由粗糙斜面AD和光滑圆轨道DCE组成,AD与DCE相切于D点,C为圆轨道的最低点.将一小物 如图甲所示,一竖直平面内的轨道由粗糙斜面 AD 和光滑圆轨道DCE 组成,AD与DCE 相切于D点,C为圆轨道的最低点. 如图所示,粗糙斜面AB与竖直平面内的光滑圆弧轨道BCD相切于B点,圆弧轨道的半径为R,C点在圆心O的正下方,D点与圆心O 如图所示,粗糙斜面AB与竖直平面内的光滑圆弧轨道BCD相切于B点,圆弧轨道的半径为R,C点在圆心O的正下方,D点与圆心O 如图所示,竖直平面内的轨道ABCD由水平轨道AB与光滑的四分之一圆弧轨道CD组成,AB恰与圆弧CD在C点相切 如图所示,竖直平面内的轨道ABCD由水平轨道AB与光滑的四分之一圆弧轨道CD组成,AB恰与圆弧CD在C点相切,轨道固定在 粗糙水平轨道AB与竖直平面内的光滑圆弧轨道BC相切于B点,一物块(可看做质点)在水平力F作用下 竖直平面内的轨道ABCD由水平轨道AB与光滑的四分之一圆弧滑道CD组成,AB恰与圆弧CD在C点相切,轨道放在光滑的水平面 如图所示,PQ为竖直平面内光滑的四分之一圆弧轨道,圆弧的半径R=0.5m,在下端Q点与粗糙的水平直轨道相切.一质量m=5 如图所示,位于竖直平面内的光滑轨道,由一段斜的直轨道和与之相切的圆形轨道连接而成,圆形轨道的半径为R.一质量为m的小物块 如图所示,AB是竖直平面内的事1/4光滑圆弧轨道,下端B与水平直轨相切.一小球自A点起由静止开始沿轨道下滑.已知圆轨道半 如图所示,水平轨道CD与光滑竖直圆轨道ED、BC分别相切于D、C点.质量m=2kg的小滑块从圆轨道B点上方由静止释放,通