如图*所示,长为20m的水平轨道AB与半径为R=3m的竖直半圆弧轨道BC在B处相连接,有一质量为1kg的滑块(...
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问题详情:
如图*所示,长为20m的水平轨道AB与半径为R=3m的竖直半圆弧轨道BC在B处相连接,有一质量为1kg的滑块(大小不计),从A处由静止开始受水平向右的力F作用,F的大小随位移变化关系如图乙所示,滑块与AB间动摩擦因数为0.4,取g=l0m/s2。求:
(1)滑块在水平轨道AB上运动前10m过程中所需的时间;
(2)滑块到达B处时的速度大小;
(3)若滑块到达B点时撤去力F,滑块沿半圆弧轨道内侧上滑,并恰好能达到最高点C,则滑块在半圆轨道上克服摩擦力所做的功是多少。
【回答】
解:(本大题满分13分)
(1)在前10m内:F1-μmg=ma1
且 x1= …………(2分)
解得:t1=1s …………(2分)
(2)滑块从A到B的过程中,由动能定理
F1x1-F2x3-μmgx= ………… (2分)
得:vB=m/s …………(2分)
(3)当滑块恰好能到达C点时,应有: (1分)
滑块从B到C的过程中,由动能定理: (2分)
得:W=—25J 即克服摩擦力做功为25J。 (2分)
知识点:专题四 功和能
题型:计算题
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