问题
计算题
如图所示,半径R=2m的四分之一粗糙圆弧轨道AB置于竖直平面内,轨道的B端切线水平,且距水平地面高度为h=1.25m,现将一质量m=0.2kg的小滑块从A点由静止释放,滑块沿圆弧轨道运动至B点以v=5m/s的速度水平飞出(g取10m/s2)。求:
(1)小滑块沿圆弧轨道运动过程中所受摩擦力做的功;
(2)小滑块经过B点时对圆轨道的压力大小;
(3)小滑块着地时的速度大小。
答案
解:(1)由动能定理有mgR+Wf=
得Wf=-1.5J
(2)设轨道对滑块的支持力为N,由牛顿第二定律有N-mg=
得N=4.5N
由牛顿第三定律知滑块对B的压力为4.5N,方向竖直向下
(3)滑块过B点后作平抛运动,设着地时竖直速度为vy,有
=5m/s
所以