(16分)光滑圓軌道和兩傾斜直軌道組成如圖所示裝置,其中直軌道bc粗糙,直軌道cd光滑,兩軌道相接處為一很小的圓弧。質量為m=0.1kg的滑塊(可視為質點)在圓軌道上做圓周運動,到達軌道最高點a時的速度大小為v=4m/s,當滑塊運動到圓軌道與直軌道bc的相切處b時,脫離圓軌道開始沿傾斜直軌道bc滑行,到達軌道cd上的d點時速度為零。若滑塊變換軌道瞬間的能量損失可忽略不計,已知圓軌道的半徑為R=0.25m,直軌道bc的傾角θ=37o,其長度為L=26.25m,d點與水平地面間的高度差為h=0.2m,取重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6。求:

(1)滑塊在圓軌道最高點a時對軌道的壓力大。
(2)滑塊與直軌道bc問的動摩擦因數(shù);
(1)5.4N(2)0.8

試題分析:(1)在圓軌道最高點a處對滑塊由牛頓第二定律得:
所以
由牛頓第三定律得滑塊在圓軌道最高點a時對軌道的壓力大小為5.4N  
(2)從a點到d點全程由動能定理得:mg(R+Rcosθ+Lsinθ?h)?μmgcosθ?L=0?mv2
練習冊系列答案
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求:

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A.當拉力F<12N時,兩物體均保持靜止狀態(tài)
B.兩物體開始沒有相對運動,當拉力超過12N時,開始相對滑動
C.兩物體間從受力開始就有相對運動
D.兩物體間始終沒有相對運動  

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(1)物塊運動到B點時,對工件的壓力大;
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(3)為使物塊運動到C點時速度為零,也可先將BD部分以B為軸向上轉動一銳角,應為多大?(假設物塊經過B點時沒有能量損失)

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