Question

如圖，一質(zhì)量為m=10kg的物體，由1/4圓弧軌道上端從靜止開始下滑，到達(dá)底端時(shí)的速度v=2m/s，然后沿水平面向右滑動(dòng)1m距離后停止.已知軌道半徑R=0. 4m，g=10m/s2，則：

（1）物體滑至圓弧底端時(shí)對軌道的壓力是多大？

（2）物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ是多少？

（3）物體沿圓弧軌道下滑過程中摩擦力做多少功？

 

Answer 1

（1）200N （2）0.2 （3）

【解析】

試題分析：（1）以物體為研究對象，在圓弧底端時(shí)，重力和支持力的合力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律得：

解得：

由牛頓第三定律：物體對軌道的壓力大小

（2）對物體研究，從底端到停止過程，受到重力、支持力和滑動(dòng)摩擦力作用，重力、支持力都不做功，只有滑動(dòng)摩擦力做負(fù)功，根據(jù)動(dòng)能定理得：

解得：

（3）對物體研究，從圓弧軌道上端到底端過程，重力做正功、支持力不做功、滑動(dòng)摩擦力做功，根據(jù)動(dòng)能定理得：

解得：　　　負(fù)號說明滑動(dòng)摩擦力做負(fù)功

考點(diǎn)：本題考查牛頓運(yùn)動(dòng)定律、動(dòng)能定理的應(yīng)用、向心力、摩擦力做功，意在考查考生的理解能力和綜合應(yīng)用能力。