如圖所示,半徑為R的光滑圓弧軌道ABC豎直放置,A與圓心O等高,B為軌道的最低點,該圓弧軌道與一粗糙直軌道CD相切于C,OC與OB的夾角為53°。一質(zhì)量為m的小滑塊從P點靜止開始下滑,PC間距離為R,滑塊在CD上所受滑動摩擦力為重力的0.3倍。(sin53°,cos53°=0.6)求:

(1)滑塊從P點滑到B點的過程中,重力勢能減少多少?
(2)滑塊第一次經(jīng)過B點時對軌道的壓力大;
(3)為保證滑塊不從A處滑出,PC之間的最大距離是多少?
(1)1.2mgR;(2)2.8mg;(3)1.2R

試題分析:(1)設(shè)PC間的垂直高度為h
由幾何關(guān)系得h1=Rsin53°=0.8R,CB間的豎直高度h2=R-Rcos53°=0.4R
∴PB間高度差h=h1+h2=1.2R,所以滑塊從P滑到B減少的重力勢能為△Ep=mgh=1.2mgR;
(2)對B點,由牛頓第二定律知
從P到B,由動能定理:
聯(lián)立解得   F=2.8mg;
設(shè)PC之間的最大距離為L時,滑塊第一次到達A時速度為零,則對整個過程應(yīng)用動能定理
mgLsin53°+mgR(1-cos53°)-mgR-0.3mgL=0
代入數(shù)值解得     L=1.2R
練習(xí)冊系列答案
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A.B.C.D.

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A.物塊B不受摩擦力作用
B.物塊B受摩擦力作用,大小恒定,方向向左
C.物塊B受摩擦力作用,大小恒定,方向向右
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(1)請通過分析推導(dǎo)出水平拉力F的大小隨橫坐標(biāo)x變化的關(guān)系式;
(2)如果已知導(dǎo)體棒從x=0運動到x=x0的過程中,力F做的功為W,求此過程回路中產(chǎn)生的焦耳熱Q;
(3)若B0=0.1T,k=0.2T/m,R0=0.1Ω,r=0.1Ω/m,L=0.5m,
a=4m/s2,求導(dǎo)體棒從x=0運動到x=1m的過程中,通過電阻R0的電荷量q.

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A.0-t0時間,A、B間的摩擦力大小逐漸減小,t0-2t0時間A、B間的摩擦力大小逐漸增大
B.t0時刻速度為0,距離最遠
C.t0/2和3t0/2時刻摩擦力等大反向
D.2t0 時刻A、B回到出發(fā)點且速度最大

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小球的擺線運動到與水平方向成多大角度時,小球所受的重力的功率最大。(用反三角函數(shù)表示)

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(2)若用大小為450N,方向與水平方向夾角為α(cosα=0.8)斜向上的拉力拉木箱A從靜止開始運動,使木箱A能夠到達90m遠處的施工現(xiàn)場,拉力至少做多少功?(運動過程中動摩擦因數(shù)處處相同,取,結(jié)果保留2位有效數(shù)字)。

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