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如图所示,在竖直平面内有半径为R=0.2 m的光滑1/4圆弧AB,圆弧B处的切线水平,O点在B点的正下方,B点高度为h=0.8 m。在B端接一长为L=1.0 m的木板MN。一质量为m=1.0 kg的滑块,与木板间的动摩擦因数为0.2,滑块以某一速度从N点滑到板上,恰好运动到A点。 (g取10 m/s2)求:

(1)滑块从N点滑到板上时初速度的速度大小;

(2)从A点滑回到圆弧的B点时对圆弧的压力;

(3)若将木板右端截去长为ΔL的一段,滑块从A端静止释放后,将滑离木板落在水平面上P点处,要使落地点P距O点最远,ΔL应为多少?

 

【答案】

(1)0.2;(2)30 N,方向竖直向下;(3)0.16m

【解析】

试题分析:(1)由动能定理可知

    (1分)

解得          (1分)

(2)根据动能定理    (1分)

由向心力公式可知:        (1分)

解得:F=30 N

由牛顿第三定律知,滑块滑至B点时对圆弧的压力为30 N,方向竖直向下。 (1分)

(3)由牛顿第二定律可知:        (1分)

根据平抛运动规律:       (1分)

由运动学公式可知: ,      (1分)

由平抛运动规律和几何关系:      (1分)

解得当时,落地点P距O点最远。     (1分)

考点:匀速圆周运动的向心力、抛体运动、动能定理

 

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