某传送货物装置可简化为如图所示,质量为m=2kg可视为质点的货物,从半径R=5m的光滑圆弧轨道的B点,无初速下...
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某传送货物装置可简化为如图所示,质量为m=2kg可视为质点的货物,从半径R=5m的光滑圆弧轨道的B点,无初速下滑至最低点C,再滑上质量为M=2kg、停靠在C点的滑板,滑板与C等高,滑板的长度为L1=10m。取g=10m/s2,求:
(1)货物滑至C点时对C处的压力N;
(2)若货物与滑板的动摩擦因数μ1=0.3,且滑至滑板的右端时刚好与滑板相对静止,求滑板与地面的动摩擦因数μ2;
(3)在(2)问的前提下,滑板与DE平台碰后以原速率*回,且回到C点刚好停下,货物滑上与滑板等高的DE平台。这样不停地把质量为m货物从AB平台传送至DE平台,求滑板静止时右端到DE平台的距离L2。
【回答】
(1)货物从B运动到C做圆周运动,设C点对货物支持力为N′,由动能定理及牛顿运动定律有:
………………①
………………②
………………③
联解①②③得:,负号表示方向向下 ………………④
(2)由题可知滑板会相对地面运动,设货物运动用时为时与滑板相对静止,速度为,由牛顿定律及运动学知识有:
对货物:
………………⑤
………………⑥
………………⑦
对滑板:
………………⑧
………………⑨
………………⑩
货物滑到滑板右端:
………………⑪
联解⑤~⑪得: ………………⑫
(3)设滑板与DE平台相碰撞时速度为,由动能定理有:
………………⑬
………………⑭
联解⑬⑭得: ………………⑮
知识点:专题三 力与物体的曲线运动
题型:综合题
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