问题
计算题
如图所示,与水平面成θ=37°的粗糙斜面与一光滑圆轨道相切于A点,斜面AB的长度s=2.3 m,动摩擦因数μ=0.5,圆轨道半径为R=0.6m。让质量为m=1kg物体(可视为质点)从B点以某一沿斜面向下的初速度释放,恰能沿轨道运动到圆轨道的最高点C,空气阻力忽略不计。(取sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)求释放时的初动能;
(2)设物体从C点落回斜面AB上的P点,试通过计算判断P位置比圆心O高还是低.
答案
(1)9.2J(2)P位置比O点低
题目分析:(1)物体恰好能过轨道的最高点,则在C点的速度为,(1)
A点距离圆环轨道最低端的高度为(2)
根据动能定理可得:(3)
联立可得
(2)如果恰好和圆心向平,则水平位移为,
,算出
所以P位置比O点低
点评:本题是动能定理与牛顿定律的综合应用,关键在于研究过程的选择,中等难度.