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(10分)如图所示,倾角θ=37°的斜面底端光滑的水平面BC平滑连接着半径r=0.40m的竖直光滑圆轨道。质量m=0.50kg的小物块,从距地面h=2.7m处沿斜面由静止开始下滑,小物块与斜

一、题文

(10分)如图所示,倾角θ=37°的斜面底端光滑的水平面BC平滑连接着半径r=0.40m的竖直光滑圆轨道。质量m=0.50kg的小物块,从距地面h=2.7m处沿斜面由静止开始下滑,小物块与斜面间的动摩擦因数μ=0.25,求:(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2
(1)物块滑到斜面底端B时的速度大小。
(2)物块沿圆轨道运动到最高点A后在空中做平抛运动落在水平面BC上,已知平抛
运动水平位移为1.8m,求物体运动至A点时对圆轨道的压力大小。

考点提示:生活中的其他圆周运动

二、答案

(1)m/s
(2)NA=20.3N
(1)物块沿斜面下滑过程中,在重力、支持力和摩擦力作用下做匀加速运动,
设下滑加速度为a ,到达斜面底端B时的速度为v,则:
   (2分)
            (2分)
代入数据解上述两式得:m/s       (1分)
(2)设物块运动到圆轨道的最高点A时的速度为vA,在A点受到圆轨道的压力为N,
则有:                       (2分)
由平抛运动规律得:                    (1分)
x=vAt             (1分)
解上述三式得:    N="20.3N             " (0.5分)
由牛顿第三定律可知:物块运动到圆轨道的最高点A时,对圆轨道的压力大小
NA="N=20.3N "       (0.5分)

三、考点梳理

知名教师分析,《(10分)如图所示,倾角θ=37°的斜面底端光滑的水平面BC平滑连接着半径r=0.40m的竖直光滑圆轨道。质量m=0.50kg的小物块,从距地面h=2.7m处沿斜面由静止开始下滑,小物块与斜》这道题主要考你对 生活中的其他圆周运动 等知识点的理解。

关于这些知识点的“解析掌握知识”如下:

知识点名称:生活中的其他圆周运动

考点名称:生活中的其他圆周运动
  • 生活中的其他运动:

    生活中有很多运动都可以看作圆周运动,如铁路的弯道、拱形桥、航天器中的失重现象、离心运动、圆锥摆、水平转盘上的物体、竖直面内的圆周运动等。解决这类问题的关键就是选准研究对象进行受力分析。处理圆周运动问题的一般步骤:
    1、明确对象,找出圆周平面,确定圆心和半径;
    2、进行受力分析,画出受力分析图;
    3、求出在半径方向的合力,即向心力;
    4、用牛顿第二定律结合匀速圆周运动的特点列方程求解。

  • 知识点拨:

    汽车在水平面内做圆周运动,如果路面是水平的,汽车做圆周运动的向心力只能由静摩擦力提供;如果外侧路面高于内侧路面一个适当的高度,也就是路面向内侧倾斜一个适当的角度θ,地面对车支持力的水平分量恰好提供车所需要的向心力时,车轮与路面的横向摩擦力正好等于零.在此临界情况下对车受力分析,明确汽车所受合外力的方向:水平指向圆心.然后由牛顿第二定律列方程求解.

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