(2011?湖州模拟)如图是放置在竖直平面内游戏滑轨的模拟装置,滑轨由四部分粗细均匀的金属杆组成:光滑

2025-05-21 03:08:50
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回答1:

解:(1)小球从E到B点,再滑到F点的过程中,
根据机械能守恒得:

1
2
mv02+mg△h=
1
2
mvF2
在F点对滑环分析受力,得FN?mg=m
vF2
R2
   
得:FN
500
3
N
根据牛顿第三定律得小球对轨道的压力为
500
3

(2)小球每通过一次克服摩擦力做功为:W=μmgLcosθ=16J
小球恰好越过A点的速度为0,设小球能到达A点的次数为n,则:
Ek0
1
2
m
v

n=
Ek0
W
=6.25
分析可得小球能回到E点6次 
设小球第7次到C点的动能为EK
则:EK?
1
2
m
v
=mg(R1+R1cosθ)?μmgLcosθ

解得:EK=24J
即小球第7次冲过C点后返回,沿CD段滑下,以后小球再不能达到C点,所以小球共8次经过C点.  
答::(1)小球第一次通过O2弧形轨道的最低点F处时对轨道的压力
50
3
N

(2)小球从E点开始运动后整个运动过程中,经过C点的次数为8次.