问题 计算题

(2012年2月山东潍坊重点中学联考)如图所示,用内壁光滑的薄壁细管弯成的“S”形轨道固定于竖直平面内,弯曲部分是由两个半径均为R =" 0.2" m 的半圆平滑对接而成(圆的半径远大于细管内径).轨道底端A与水平地面相切,顶端与一个长为l =" 0.9" m的水平轨道相切B点.一倾角为θ = 37°的倾斜轨道固定于右侧地面上,其顶点D与水平轨道的高度差为h =" 0.45" m,并与其它两个轨道处于同一竖直平面内.一质量为m =" 0.1" kg 的小物体(可视为质点)在A点被弹射入“S”形轨道内,沿轨道ABC运动,并恰好从D点以平行斜面的速度进入斜轨道.小物体与BC段间的动摩擦因数μ = 0.5. (不计空气阻力,g取10 m/s2.sin37°= 0.6,cos37°=" 0.8)"

(1)小物体从B点运动到D点所用的时间;

(2)小物体运动到B点时对“S”形轨道的作用力大小和方向;

(3)小物体在A点的动能.

答案

(1)(2) 11.5N(3)

(1)物块从C到D做平抛运动, ①

    ②  解得:  ③

     ④

物体从B到C做匀减速运动,由牛顿第二定律得

解得:

(2)物体运动到B点受到向下的弹力,由牛顿第二定律得:

由牛顿第三定律   ⑩

 向上的压力,大小为11.5N  (11)

(3)从A到B的过程有机械能守恒得  (12)

  (13)

单项选择题
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