如图所示,半径为R的光滑半圆形轨道ABC在竖直平面内,与水平轨道CD相切于C点,Q点到C点的距离为2R.质量

2025-05-20 13:38:27
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回答1:

(1)由P到C的过程根据动能定理得:
mgR(1-cos60°)=

1
2
mv

在C点由牛顿第二定律得:
FN?mg=
mv
R

解得:FN=2mg
由牛顿第三定律得,滑块第一次滑至半圆形轨道最低点C时对轨道的压力为2mg.
(2)从P到Q的过程,由动能定理得:
mgR(1-cos60°)-μmgx=0
解得:μ=
R
2x
R
4R
=0.25

(3)滑块刚好能通过半圆轨道的最高点A,设此时的速度为v2,由牛顿第二定律得:
mg=
mv
R

从Q到A的过程由动能定理得:
Fx-μmgx?2mgR=
1
2
mv
?0

解得:F=
3
2
mg

答:(1)滑块第一次滑至半圆形轨道最低点C时对轨道的压力为2mg;
(2)滑块与水平轨道间的动摩擦因数为0.25;
(3)推力F的大小为
3
2
mg