题目
如图所示,A、B两个滑块放在光滑的水平面上,将B固定不动,滑块A和B靠在一起,A上表面的ab段是半径为0.8 m的四分之一光滑圆弧,bc段是粗糙的水平面,ab段与bc段相切于b点。将小滑块C从a点由静止开始下滑,已知bc段长度为2m,A和C的质量都是1kg。(取g=10m/s2) (1)求小滑块C滑到b点时对A的压力大小。 (2)若小滑块C与bc段的动摩擦因数为μ,且值满足,试讨论因值的不同,小滑块C在滑块A上相对A运动过程中两者因摩擦而产生的热量(计算结果可以含有)。
答案:解:(1)B固定,小滑块C下滑时机械能守恒,满足 ①(1分)滑块C滑到b点时满足 ②(1分)滑块C滑到b点时对A的压力大小为 ③(1分)联立①②③式并代入数据解得 N/=30N ④(2分)(2)C滑到b点后,A、C组成的系统动量守恒,设A、C刚好能够共速,对应的摩擦因数为、速度为由动量守恒定律得 ⑤(1分)由能量守恒得 ⑥( 2分)联立①⑤⑥并代入数据解得 ⑦(1分)Ⅰ:当满足时,A和C不能共速,A将从C的右端滑落,A和C因摩擦而产生的热量为 ⑧(2分)Ⅱ:当满足时,A和C能共速,A和C因摩擦而产生的热量为 ⑨(2分)