某兴趣小组设计了如图所示的玩具轨道,其中“2008”,四个等高数字用内壁光滑的薄壁细圆管弯成,固定在竖直平面内...
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某兴趣小组设计了如图所示的玩具轨道,其中“2008”,四个等高数字用内壁光滑的薄壁细圆管弯成,固定在竖直平面内(所有数字均由圆或半圆组成,圆半径比细管的内径大得多),底端与水平地面相切。**装置将一个小物体(可视为质点)以va=5m/s的水平初速度由a点*出,从b点进入轨道,依次经过“8002”后从P点水平抛出。小物体与地面ab段间的动摩擦因数μ=0.3,不计其它机械能损失。已知ab段长L=1.5m,数字“0”的半径R=0.2m,小物体质量m=0.01kg,g=10m/s2。求:
(1)小物体从p点抛出后的水平*程。
(2)小物体经过数字“0”的最高点时管道对小物体作用力的大小和方向。
【回答】
(1)设小物体运动到P点时的速度大小为v,对小物体由a运动到p过程应用动能定理得 ①
小物体自P点做平抛运动,设运动时间为:t,水平*程为:s则
②
s=vt ③
联立①②③式,代入数据解得s = 0.8m ④
(2)设在数字“0”的最高点时管道对小物体的作用力大小为F,取竖直向下为正方向
⑤
联立①⑤式,代入数据解得 F=0.3N ⑥
方向竖直向下
知识点:动能和动能定律
题型:计算题
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