如图所示,倾角为37°的粗糙斜面AB底端与半径R=0.9m的光滑半圆轨道BC平滑相连,O为轨道圆心,BC为圆轨道

2025-05-20 09:51:30
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回答1:

(1)滑块由A到D过程,根据动能定理,有:
mg(2R-R)-μmgcos37°?

2R
sin37°
=0-0
μ=
1
2
tan37°=0.375

(2)若滑块能到达C点,根据牛顿第二定律,有 mg+FN
m
v
R

则得vc
Rg
=
0.9×10
=3m/s;
A到C的过程:根据动能定理 有-μmgcos37°?
2R
sin37°
=
1
2
m
v
-
1
2
m
v

联立解得,v0=
v
+2gR
9+2×10×0.9
=3
3
m/s
所以初速度v0的最小值为3
3
m/s.
(3)滑块离开C点做平抛运动,则有
x=vct
y=
1
2
gt2

由几何关系得:tan37°=
2R?y
x

联立得 10t2+5t-3.6=0
解得 t=0.4s
答:
(1)滑块与斜面间的动摩擦因数μ为0.375.
(2)若使滑块能到达C点,滑块从A点沿斜面滑下时的初速度v0的最小值为3
3
m/s.
(3)若滑块离开C处的速度大小为4m/s,滑块从C点飞出至落到斜面上的时间t是0.4s.