如图所示,一半径为R=0.2m的竖直粗糙圆弧轨道与水平地面相接于B点,C、D两点分别位于轨道的最低点和最高点.距地面高度
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解题思路:(1)根据牛顿第二定律求出物体在平台上的加速度,结合速度时间公式求出物块到达A点的速度.(2)对A到B的过程运用动能定理,求出物块到达B点的速度.(3)在D点,根据重力提供向心力求出D点的速度,对B到D的过程运用动能定理求出克服摩擦力所做的功.

(1)物体在平台上运动时,由牛顿第二定律得:

F-μmg=ma

由vA=at

代入数据解得:vA=4m/s.

(2)从A点到B点,由动能定理得:

mgh=[1/2]mvB2-[1/2]mvA2

代入数据解得:vB=5m/s

(3)设OB与OC的夹角为θ,则:cosθ=

vA

vB=[4/5]

轨道最高点D时,重力提供向心力:mg=

m

v2D

R

从B点到D点,由动能定理得:

-mg(R+Rcosθ)-W=[1/2]mvD2-[1/2]mvB2

解得:W=7.9J

答:(1)物块到达A点时的速度大小为4m/s.

(2)物块到达B点时的速度大小为5m/s.

(3)物块从B点运动到D点过程中克服摩擦力所做的功为7.9J.

点评:

本题考点: 动能定理;平抛运动;向心力.

考点点评: 本题考查了动能定理、牛顿第二定律的综合,难度不大,运用动能定理解题,关键选择好研究的过程,分析过程中有哪些力做功,结合动能定理列式求解.