如圖所示,豎直光滑的半圓軌道ABC固定在粗糙水平面上,直徑AC豎直。小物塊P和Q之間有一個被壓縮後鎖定的輕質*...
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問題詳情:
如圖所示,豎直光滑的半圓軌道ABC固定在粗糙水平面上,直徑AC豎直。小物塊P和Q之間有一個被壓縮後鎖定的輕質*簧,P、Q和*簧作爲一個系統可視爲質點。開始時,系統位於A處,某時刻*簧解鎖(時間極短)使P、Q分離,Q沿水平面運動至D點靜止,P沿半圓軌道運動並恰能透過最高點C,最終也落在D點。已知P的質量爲m1=0.4kg,Q的質量爲m2=0.8kg,半圓軌道半徑R=0.4m,重力加速度g取l0m/s2,求:
(I)AD之間的距離;
(2)*簧鎖定時的**勢能;
(3)Q與水平面之間的動摩擦因數。(結果保留兩位小數)
【回答】
(1)0. 8m (2)6J(3)0.31
【解析】(1)設物塊P在C點時的速度v,AD距離爲L,由圓周運動和平拋運動規律,得
解得
(2)設P、Q分離瞬間的速度大小分別爲、,*簧鎖定時的**勢能爲,
由動量守恆定律和機械能守恆定律,得
聯立解得
(3)設Q與水平面之間的動摩擦因數爲,由動能定理,得
解得
知識點:專題三 力與物體的曲線運動
題型:計算題
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