如圖所示,在豎直平面內(nèi)有一個(gè)半徑為R且光滑的四分之一圓弧軌道AB,軌道下端B與水平面BCD相切,BC部分光滑且長度大于R,c點(diǎn)右邊粗糙程度均勻且足夠長,F(xiàn)用手捏住一根長也為R、質(zhì)量為m的柔軟勻質(zhì)細(xì)繩的上端,使繩子的下端與A點(diǎn)等高,然后由靜止釋放繩子,讓繩子沿軌道下滑。若繩子在水平面上運(yùn)動(dòng)時(shí)不彎曲,且長度不變。求:(重力加速度為g)

   (1)繩子前端到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度大;

   (2)若繩子前端在過c點(diǎn)后,滑行s距離后停下,而且s>R,試計(jì)算繩子與粗糙平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)。

 

1)繩子由釋放到前段達(dá)C點(diǎn)過程中,由機(jī)械能守恒定律得:

 (4分)

解得:(2分)

(2)繩子前端滑過C點(diǎn)后,其受到的摩擦力均勻增大,

其平均值為,前端滑行R后

摩擦力不變,其值為 (2分)

(3分)

代入上式解得:(2分)

解析:略

 

練習(xí)冊系列答案
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(2008?廣州二模)如圖所示,在豎直平面內(nèi)有水平向右的勻強(qiáng)電場,同一豎直平面內(nèi)水平拉直的絕緣細(xì)線一端系一帶正電的小球,另一端固定于0點(diǎn),已知帶電小球受到的電場力大于重力,小球由靜止釋放,到達(dá)圖中豎直虛線前小球做(  )

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如圖所示,在豎直平面內(nèi)有一邊長為L的正方形區(qū)域處在場強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場中,電場方向與正方形一邊平行.一質(zhì)量為m、帶電量為q的小球由某一邊的中點(diǎn),以垂直于該邊的水平初速V0進(jìn)入該正方形區(qū)域.當(dāng)小球再次運(yùn)動(dòng)到該正方形區(qū)域的邊緣時(shí),具有的動(dòng)能可能為( 。

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如圖所示,在豎直平面內(nèi)有一半圓形軌道,圓心為O,一質(zhì)點(diǎn)小球從與圓心等高的圓形軌道上的A點(diǎn)以速度v0水平向右拋出,落于圓軌道上的C點(diǎn),已知OC的連線與OA的夾角為θ,求小球從A到C的時(shí)間t=?(空氣阻力不計(jì))

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精英家教網(wǎng)如圖所示,在豎直平面內(nèi)有一個(gè)粗糙的
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圓弧軌道,其半徑R=0.4m,軌道的最低點(diǎn)距地面高度h=1.25m.質(zhì)量m=0.1kg的小滑塊從軌道的最高點(diǎn)由靜止釋放,到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)以一定的水平速度離開軌道,落地點(diǎn)距軌道最低點(diǎn)的水平距離s=0.8m.空氣阻力不計(jì),取g=l0m/s2,求:
(1)小滑塊離開軌道時(shí)的速度大小;
(2)小滑塊在軌道上運(yùn)動(dòng)的過程中,摩擦力所做的功.

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精英家教網(wǎng)如圖所示,在豎直平面內(nèi)固定兩個(gè)很靠近的同心圓形軌道,外軌道ABCD光滑,內(nèi)軌道A′B′C′D′的上半部分B′C′D′粗糙,下半部分B′A′D′光滑,一質(zhì)量m=0.2kg的小球從軌道的最低點(diǎn)A,以初速度v0向右運(yùn)動(dòng),球的尺寸略小于兩圓間距,已知圓形軌道的半徑R=0.32m,取g=10m/s2
(1)若要使小球始終緊貼外圓做完整的圓周運(yùn)動(dòng),初速度v0至少為多少
(2)若v0=3.8m/s,經(jīng)過一段時(shí)間小球到達(dá)最高點(diǎn),內(nèi)軌道對小球的支持力F=2N,則小球在這段時(shí)間內(nèi)克服摩擦力做的功是多少
(3)若v0=3.9m/s,經(jīng)過足夠長的時(shí)間后,小球?qū)⒃贐AD間做往復(fù)運(yùn)動(dòng),則小球經(jīng)過最低點(diǎn)A時(shí)受到的支持力為多少?小球在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中減少的機(jī)械能是多少.

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