如圖所示,豎直固定的四分之一粗糙圓軌道下端B點(diǎn)水平,半徑R1=1m,質(zhì)量M=1kg的長(zhǎng)薄板靜置于傾角θ=37°的粗糙斜面CD上,其最上端剛好在斜面頂端C點(diǎn)。一質(zhì)量為m=1.5kg的滑塊(可看作質(zhì)點(diǎn))從圓軌道A點(diǎn)由靜止滑下,運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小為FN=39N,接著從B點(diǎn)水平拋出,恰好以平行于斜面的速度落到薄板最上端,并在薄板上開始向下運(yùn)動(dòng);當(dāng)小物體落到薄板最上端時(shí),薄板無初速度釋放并開始沿斜面向下運(yùn)動(dòng),其運(yùn)動(dòng)至斜面底端時(shí)與豎直固定的光滑半圓軌道DE底端粘接在一起。已知斜面CD長(zhǎng)L2=7.875m,薄板長(zhǎng)L1=2.5m,厚度忽略不計(jì),其與斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.25,滑塊與長(zhǎng)薄板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2=0.5,滑塊在斜面底端的能量損失和運(yùn)動(dòng)過程中空氣阻力均忽略不計(jì),g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,試求:
(1)滑塊由A到B運(yùn)動(dòng)過程中克服摩擦力做的功Wf;
(2)滑塊從C到D過程中損失的機(jī)械能ΔE;
(3)如果要使滑塊不會(huì)中途脫離豎直半圓軌道DE,其半徑R2需要滿足什么條件?
【考點(diǎn)】機(jī)械能與曲線運(yùn)動(dòng)相結(jié)合的問題;從能量角度求解板塊模型的問題;無外力的傾斜板塊模型;平拋運(yùn)動(dòng)與曲面的結(jié)合;牛頓第二定律與向心力結(jié)合解決問題;利用動(dòng)能定理求解變力做功.
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:151引用:3難度:0.2
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