题目
(12分)如图,一质量为m=10kg的物体,由1/4粗糙的圆弧轨道上端从静止开始下滑,到达底端时的速度v=2m/s,然后沿水平面向右滑动1m距离后停止。已知轨道半径R=0.4m,g=10m/s2则:(1)物体沿轨道下滑过程中克服摩擦力做多少功?(2)物体滑至圆弧底端时对轨道的压力是多大?(3)物体与水平面间的动摩擦因数μ是多少?
答案:(1)20J(2)200N(3)0.2解析:(1)从开始下滑到底端这一过程由动能定理可得 (2分) ∴ (2分) ∴克服摩擦力做功20J(2)以物体为研究对象,分析最底端的受力如图 ∵物体作圆周运动 ∴ (2分) ∴ (2分)由牛三可得压力与支持力大小相等即压力大小为200N。(3)从底端到静止这一过程(只有摩擦力做功)由动能定理得 即: (2分) ∴ (2分)