综合题12.0分
物理

16.如图所示,半径R=0.9m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的水平面相切于B点,BC离地面高h=0.45m,C点与一倾角为°的光滑斜面连接,质量m=1.0kg的小滑块从圆弧顶点D由静止释放,已知滑块与水平面间的动摩擦因数,取g=10m/s2.求:

(1)小滑块刚到达圆弧的B点时对圆弧的压力:

(2)小滑块到达C点时速度的大小:

(3)小滑块从C点运动到地面所需的时间.

正确答案及相关解析

正确答案

(1)设滑块到B点速度为VB,由机械能守恒

在B点:

得 N=3mg=30N

由牛顿第三定律,滑块在B点对圆弧的压力大小为30N

(2)由动能定理,

(3)滑块离开C点后做平抛运动,设其下落h的时间为t,则

得t=0.3s

t=0.3s内滑块的水平位移x=vct=1.2m

而斜面的水平长度

所以小滑块从C点运动到地面所需的时间为0.3s

解析

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知识点

生活中的圆周运动 动能定理的应用