19.如图,一质量m=0.4kg的滑块(可视为质点)静止于动摩擦因数µ=0.1的水平轨道上的A点.对滑块施加一水平外力,使其向右运动,外力的功率恒为P=10.0W.经过一段时间后撒去外力,滑块继续滑行

03-31
摘要: 19.如图,一质量m=0.4kg的滑块(可视为质点)静止于动摩擦因数µ=0.1的水平轨道上的A点.对滑块施加一水平外力,使其向右运动,外力的功率恒为P=10.0W.经过一段时间后撒去外力,滑块
19.如图,一质量m=0.4kg的滑块(可视为质点)静止于动摩擦因数µ=0.1的水平轨道上的A点.对滑块施加一水平外力,使其向右运动,外力的功率恒为P=10.0W.经过一段时间后撒去外力,滑块继续滑行至B点后水平飞出,恰好在C点沿切线方向进入固定在竖直平面内的光滑圆弧形轨道,轨道的最低点D处装有压力传感器,当滑块到达传感器上方时,传感器的示数为25.6N.已知轨道AB的长度L=2.0m,半径OC和竖直方向的夹角α=37°,圆形轨道的半径R=0.5m.(空气阻力可忽略,g=10 m/s2,sin37°=0.6,cos 37°=0.8)求:
(1)滑块运动到C点时速度vc的大小;
(2)BC两点的高度差h及水平距离x?
(3)水平外力作用在滑块上的时间t?
 
【答案】(1)vc=5m/s;(2)h=0.45m;x=1.2m;(3)t=0.4s
【解析】
【详解】(1)滑块运动到D点时,由牛顿第二定律得:
FNmgm
滑块由C点运动到D点的过程,由机械能守恒定律得:
mgR(1-cosα)+
联立解得
(2)滑块在C点时,速度的竖直分量为:

BC两点的高度差为
h=0.45 m
滑块由B运动到C所用的时间为
ty=0.3 s
滑块运动到B点时的速度为

BC间的水平距离为

(3)滑块由A点运动到B点的过程,由动能定理得:

解得
分享到:

觉得文章有用就打赏一下文章作者

支付宝扫一扫打赏

微信扫一扫打赏

留言与评论(共有 0 条评论)
   
验证码: