如图所示.倾角为θ=45°的粗糙平直导轨与半径为R的光滑圆环轨道相切.切点为B.整个轨道处在竖直平面内．一质量为m的小滑块从导轨上离地面高为h=3R的D处无初速下滑进入圆环轨道．接着小滑块从圆环最高点C水平飞出.恰好击中导轨上与圆心O等高的P点.不计空气阻力．求:(1)滑块运动到圆环最低点时对圆环轨道压力的大小(2)滑块与斜轨之� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

如图所示，倾角为θ=45°的粗糙平直导轨与半径为R的光滑圆环轨道相切，切点为B，整个轨道处在竖直平面内．一质量为m的小滑块从导轨上离地面高为h=3R的D处无初速下滑进入圆环轨道．接着小滑块从圆环最高点C水平飞出，恰好击中导轨上与圆心O等高的P点，不计空气阻力．求：
（1）滑块运动到圆环最低点时对圆环轨道压力的大小
（2）滑块与斜轨之间的动摩擦因数．

分析：对滑块进行运动过程分析，要求滑块运动到圆环最低点时对圆环轨道压力的大小，我们要知道滑块运动到圆环最低点时的速度大小，小滑块从圆环最高点C水平飞出，恰好击中导轨上与圆心O等高的P点，运用平抛运动规律结合几何关系求出最低点时速度．在对最低点运用牛顿第二定律求解．
从D到最低点过程中，再次运用动能定理求解μ．

解答：

解：（1）小滑块从C点飞出来做平抛运动，水平速度v₀．
R=

gt²，

R=v₀t，
解得：v₀=

小滑块在最低点时速度为V，由动能定理研究最低点到最高点得：
-mg2R=

mv₀²-

mv²
解得：v=

5gR

对最低点由牛顿第二定律得：F_N-mg=m

解得：F_N=6mg
由牛顿第三定律得：滑块运动到圆环最低点时对圆环轨道压力的大小为6mg．
（2）根据几何关系得：DB之间长度L=（2

+1）R
从D到最低点过程中，运用动能定理得：
mgh-μmgcosθL=

mv²代入数据得：μ=

=0.18
答：（1）滑块运动到圆环最低点时对圆环轨道压力的大小是6mg，
（2）滑块与斜轨之间的动摩擦因数是0.18．

点评：该题的突破口是小滑块从圆环最高点C水平飞出，恰好击中导轨上与圆心O等高的P点，运用平抛规律和几何关系求出初速度．下面就是一步一步运用动能定理和牛顿第二定律解决问题．
我们在读题时要抓住题目的一些关键语言，这可能就是突破口．

练习册系列答案

年级	高中课程	年级	初中课程
高一	高一免费课程推荐！	初一	初一免费课程推荐！
高二	高二免费课程推荐！	初二	初二免费课程推荐！
高三	高三免费课程推荐！	初三	初三免费课程推荐！
更多初中、高中辅导课程推荐,点击进入>>

相关习题

科目：高中物理 来源： 题型：

如图所示，倾角为θ的斜面处于竖直向下的匀强电场中，在斜面上某点以初速度为v₀水平抛出一个质量为m的带正电小球，小球在电场中受到的电场力与小球所受的重力相等，地球表面重力加速度为g，设斜面足够长．问：
（1）小球经多长时间落到斜面？
（2）从水平抛出至落到斜面的过程中，小球的电势能如何变化？变化了多少？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：

如图所示，倾角为37°、足够长的斜面体固定在水平地面上，小木块在沿斜面向上的恒定外力F作用下，从斜面上的A点由静止开始向上作匀加速运动，前进了4.0m抵达B点时，速度为8m/s．已知木块与斜面间的动摩擦因数μ=0.5，木块质量m=1kg．g取10m/s²，sin37°=0.6，cos37°=0.8．
（1）木块所受的外力F多大？
（2）若在木块到达B点时撤去外力F，求木块还能沿斜面上滑的距离S；
（3）为使小木块再次通过B点的速率为

m/s，求恒力F连续作用的最长时间t．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源： 题型：