问题 计算题

如图所示,AB为半径的1/4光滑圆弧轨道,下端B恰好与长度的小车右端平滑对接,小车质量。现有一质量的小滑块,由轨道顶端无初速释放,滑到B端后冲上小车。已知地面光滑,滑块与小车上表面间的动摩擦因数。(g=10m/s2)

试求:(1)滑块到达B端时,它对轨道的压力

(2)经多长时间滑块从小车左端滑落。

答案

(1)30N 向下 (2)0.4s

题目分析:(1)设滑块到B端是速度为V

根据题意:  (2分)

在B点满足:     (2分)

其中为滑块在B点受到的支持力

带入数据得:  (2分)

根据牛顿第三定律,==30N,方向竖直向下。

(2)滑块滑上小车后滑块做匀减速运动,小车从静止开始做匀加速运动,加速度大小为a1、a2并满足:

 (2分)

带入数值后求得

    (2分)

带入数值后求得

当满足下述条件时滑块脱落:

    (2分)

带入数值后求得:,(另一解不和题意,舍弃)。   (2分)

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