Question

11．質(zhì)量為m=2.0kg的物體，從豎直平面內(nèi)高h(yuǎn)=0.45m的光滑弧形軌道上的A點(diǎn)，無初速地沿軌道滑下，并進(jìn)入水平軌道BC，如圖所示．已知物體與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.40，求：
（1）物體滑至B點(diǎn)時(shí)速度的大��；
（2）物體在水平軌道上受到的滑動(dòng)摩擦力的大小；
（3）物體最后停止在離B點(diǎn)多遠(yuǎn)的位置上．

Answer 1

分析 （1）物體從A滑到B點(diǎn)過程中，應(yīng)用動(dòng)能定理可以求出物體在B點(diǎn)的速度．
（2）應(yīng)用滑動(dòng)摩擦力公式可以求出滑動(dòng)摩擦力大�。�
（3）對(duì)整個(gè)過程，應(yīng)用動(dòng)能定理可以求出物體停下時(shí)與B點(diǎn)間的距離

解答 解：（1）物體從弧形軌道下滑過程中，
由動(dòng)能定理可得：mgh=$\frac{1}{2}$mv²-0，
解得：v=$\sqrt{2gh}$=$\sqrt{2×10×0.45}$=3m/s；
（2）滑動(dòng)摩擦力：f=μmg=0.4×2×10=8N；
（3）在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，
由動(dòng)能定理可得：mgh-μmgx=0-0，
即：2×10×0.45-0.4×2×10x=0-0，
解得：x=1.125m；
答：（1）物體滑至B點(diǎn)時(shí)的速度為3m/s．
（2）物體在水平軌道上受到的滑動(dòng)摩擦力的大小為8N．
（2）物體最后停止在離B點(diǎn)1.125m的位置上．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了動(dòng)能定理的應(yīng)用，只要熟練應(yīng)用動(dòng)能定理即可正確解題，本題難度不大；本題最后一問也可以應(yīng)用牛頓第二定律與運(yùn)動(dòng)學(xué)公式解題．