问题 问答题

附加题.如图甲所示,一竖直的轨道由粗糙斜面 AD 和光滑圆轨道DCE组成,AD与DCE相切于D点,C为圆轨道的最低点,弧DC所对的圆心角θ=37°,半径R=1m.将质量m=0.5kg的物块置于轨道 ADC 上离地面高为 H处由静止释放,物体与斜面 AD 间的动摩擦因数μ=0.6,用力传感器测出其经过C点时对轨道的压力N,改变 H 的大小,可测出相应的 N 大小,试直接给出小物块到C点时对轨道的压力N随 H的关系式,并作出N随H的变化关系图.(不要求解题过程,重力加速度g取 10m/s2).

答案

(1)如果物块只在圆规道上运动,

mgH=

1
2
mv2

由向心力公式得:

N-mg=m

v2
R

解得:N=

2mg
R
H+mg=(10H+5)N

(2)如果物块由斜面上滑下,则

mgH-μmgcosθ(H-0.2)•

1
sinθ
=
1
2
mv2

由向心力公式得:

N-mg=m

v2
R

解得:N=(2H+6.6)N

所以图象如图所示:

单项选择题
单项选择题