如图,AB是倾角为θ的粗糙直轨道,BCD是光滑的圆弧轨道, AB恰好在B点与圆弧相切,圆弧的半径为R。

供稿:hz-xin.com     日期:2025-01-08
如图,AB为粗糙的长直轨道,与水平方向的夹角为37°,BCD为光滑曲线轨道,两端轨端在B处光滑连接.B、C、

(1)加速度 a=Vt=61.2=5m/s2(2)由牛顿第二定律得:mgsin37°-Ff=ma代入数据得:Ff=0.2×10×0.6-0.2×5=0.2N(3)根据能量守恒,设地面为0势能面在B点的机械能为:E=12mv2+mgh1=4.6J在D点的势能为 mgh3=3J所以动能为12mV2D=1.6 VD=4m/s(4)保证最小速度落地则小环在C点时速度应为0小环在C点时机械能为E=mgh2=3.5JB点与C点机械能相同所以 B点的动能为EKB=12mV2B=3.5-mgh1=2.5JB点的速度为VB=5m/s小环的加速度为5m/s2所以小环滑行距离为S=V2B2a=252×5=2.5m所以初始高度为h=2.5×sin37°+h1=2m答:(1)小环沿AB运动的加速度a的大小5m/s2;(2)小环沿AB运动时所受摩擦力Ff的大小0.2N;(3)小环离开轨道D处时的速度vD的大小4m/s;(4)若使小环以最小速度落地,求小环在AB上释放处离地的高度h=2m.

(1) (2) (3) (1)从 有 (2)最终通过 B 点时速度为 O (3)运动最高点为 C 点且速度 有:

分析:因为物体释放后能沿斜面下滑,说明物体不可能停在斜面上。
一、若物体在圆弧轨道刚好能上升到C点(与圆心O等高),则对应的 L 值设为 L1
则从释放到C点,由动能定理 得 (mg*sinθ-μ*mg*cosθ)L1-mg*R*cosθ=0-0
所以 L1=R*cosθ /(sinθ-μ*cosθ)

二、若物体能上升到D点,设在D点时物体刚好不受轨道弹力,这时它的速度是 V0,对应的 L 值设为L2
则在D点有 mg=m*V0^2 / R
得 V0=根号(gR)
从释放到D点,由动能定理 得 
(mg*sinθ-μ*mg*cosθ)L2-mg*R*(1+cosθ)=(m*V0^2 / 2)-0
即 (mg*sinθ-μ*mg*cosθ)L2-mg*R*(1+cosθ)=mgR / 2
所以 L2= R*(3+2*cosθ)/ [ 2*(sinθ-μ*cosθ)]
  可见,要物体能沿圆弧轨道运动而不脱离圆弧轨道(在D点飞出后除外),L要满足的条件是:
L≦L1 ,即 L≦R*cosθ /(sinθ-μ*cosθ)
或 L≧L2 ,即 L≧R*(3+2*cosθ)/ [ 2*(sinθ-μ*cosθ)]

在圆弧内能量是守恒的,所以不妨研究物体从释放点到D(研究最小情况),点D处速度v最小为√gr,重力做负功为-mgr,而在释放点处,其高度并不是Lsunθ,还需要加上图中半径下的一小段距离,就是r-rcosθ,而在直线处是有摩擦力做功的,做的功即为μmgcosθL,所以有mv²r-mgr=mg(Lsinθ+r-rcosθ)-μmgcosθL,此时求的是L的最小值,所以L的范围只要大于等于这个最小值。

给你提个思路,在PB之间有摩擦损耗,因此速度减小,你要让他在B点时速度变为0,这样它就会在圆弧上不停地往返运动而没有能量损耗了

不知道是不是
R/(sin+cos)

【物理】如图所示,AB是倾角为θ的粗糙直轨道,BCD是光滑的圆弧轨道,AB...
物体对AB斜面的正压力Fn =mgsin θ 摩擦力:f=μFn =μmgsin θ 由A到第一次经过C点位置过程用动能定理:f * (h+R*cosθ) \/sin θ = mgh 解得:h=μRcosθ\/(1-μ)对整个过程用动能定理有:f * S =mg(h + Rcos θ)S=Rcot θ \/[ μ(1-μ)]2、设最终当物体通过圆弧轨道最...

如图,AB是倾角为θ的粗糙直轨道,BCD是光滑的圆弧轨道,AB恰好在B点与圆...
1) (2)物体从P点出发至最终到达B点速度为零的全过程,由动能定理得mgRcosθ—μmgcosθ S 总 =0所以: (3)最终物体以B(还有B关于OE的对称点)为最高点,在圆弧底部做往复运动,物体从B运动到E的过程,由动能定理得: 在E点,由牛顿第二定律得: 联立解得: 则物体对圆弧轨道...

如图所示,AB是倾角为θ的粗糙直轨道,BCD是光滑的圆弧轨道,AB恰好在B点...
R.故答案为:(1)在AB轨道上通过的总路程为x=Rμ.(2)对圆弧轨道的压力为(3-2cosθ)mg(3)释放点距B点的距离L′至少为3+2cosθ2sinθ?2μcosθ?R.

如图所示,AB是倾角为θ的粗糙直轨道,BCD是光滑的圆弧轨道,AB恰好在B点...
(1)物体在直轨道AB上往复运动时,需克服摩擦阻力做功,机械能不断减小,当物体到达B点速度为零时,物体不能再进入直轨道AB,只在圆弧轨道上往复运动.(2)对物体从P到B速度为零的过程,由动能定理得:mgRcosθ-μmgcosθ?s=0得:s=Rμ(3)当物体只在圆弧轨道上往复运动经过E点时,物体对...

如图所示,AB是倾角为θ的粗糙直轨道,BCD是光滑的圆弧轨道,AB恰好在B点...
设物体从B运动到E时速度为v,由动能定理 有 在E点,由牛顿第二定律有 得物体受到的支持力 根据牛顿第三定律,物体对轨道的压力大小为 ,方向竖直向下。点评:在使用动能定理分析多过程问题时非常方便,关键是对物体受力做功情况以及过程的始末状态非常清楚 ...

如图,AB是倾角为θ的粗糙直轨道,BCD是光滑的圆弧轨道, AB恰好在B点与...
分析:因为物体释放后能沿斜面下滑,说明物体不可能停在斜面上。一、若物体在圆弧轨道刚好能上升到C点(与圆心O等高),则对应的 L 值设为 L1 则从释放到C点,由动能定理 得 (mg*sinθ-μ*mg*cosθ)L1-mg*R*cosθ=0-0 所以 L1=R*cosθ \/(sinθ-μ*cosθ)二、若物体能上升...

如图所示,AB是一倾角为θ=37°的绝缘粗糙直轨道,滑块与斜面间的动摩擦...
R(1-cos37°)=12mv22?12mv21当滑块经过最低点时,有 FN-(mg+qE)=mv22R由牛顿第三定律:F′N=FN解得:F′N=11.36N,方向竖直向下.答:(1)滑块从斜面最高点滑到斜面底端B点时的速度大小是2.4m\/s;(2)滑块滑到圆弧轨道最低点C时对轨道的压力是11.36N.方向竖直向下.

如图所示,AB是倾角为a的粗糙直轨道,BCD是光滑的圆滑轨道,
1,先求PB长度,在直角三角形POB中,PB=OBcotθ=Rcotθ 物体在PB端所受的摩擦力f=μmgcosθ 对全过程因初速度为0末速度也为0,由动能定理mg(PBsinθ)-μmgscosθ=0-0,即mgcosθ-μmgscosθ=0-0 因此,物体做往返运动的整个过程中在AB轨道上通过的总路程 s=R\/μ 2,设物体在从B到E...

如图所示,倾角为θ=45°的粗糙平直导轨与半径为R的光滑圆环轨道相切...
v=gR根据几何关系得:AB之间长度为:L=(22+1)R 从A点到D点过程中,运用动能定理得:mg(h-2R)-μmgcosθ?L=12mv2代入数据得:μ=14+2=0.18 答:(1)若小滑块恰好能过最高点D,滑块通过圆环最低点C时和轨道间的压力为6mg.(2)滑块与斜轨之间的动摩擦因数 ...

如图所示,倾角为θ=45°的粗糙长直导轨与半径 为R的光滑圆环轨道相切...
(1) (2) (1)小滑块从C点飞出来做平抛运动,水平速度为 . 解得 小滑块在最低点时速度为V由机械能守恒定律得 牛二定律: 。 牛三定律得: (2)DB之间长度 从D到最低点过程中,又动能定理