如图所示,半径为R=0.8m的四分之一圆弧形光滑轨道竖直放置,圆弧最低点B与长为L=1m的水平桌面BC相切于B点,BC离地面高为h=0.45m。质量为m=1.0kg的小滑块从圆弧顶点D由静止释放,已知滑块与水平桌面间的动摩擦因数μ=0.6,取g=10m/s2,求:
小题1:小滑块刚到达圆弧面的B点时对圆弧的压力大小;
小题2:小滑块落地点与C点的水平距离。
小题1:N
小题2:S =0.6m
(1)小滑块从D到B,根据机械能守恒定律:
①
解得:vB == m/s =" 4m/s " ②(2分)
设滑块在B点受到的支持力为N,根据牛顿第二定律:
③
解得:N =" 30N " ④(2分)
根据牛顿第三定律,小滑块刚到达圆弧面的B点时对圆弧的压力大小
N (1分)
(2)小滑块从B到C,根据动能定理:
⑤
代入数据解得:2m/s ⑥(2分)
设小滑块落地点与C点的水平距离为S,根据平抛运动规律:
⑦(1分)
⑧(1分)
联立⑥⑦⑧式并代入数据解得:S ="0.6m " ⑨(1分)