【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恰好在B点与圆弧相切,圆弧的半径
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1、设A到C的垂直高度为h

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低点E时速度为V,对轨道的压力为F.

则有1/2 mV^2 =mgR(1-cosθ)

物体做圆周运动,向心力Fa = F - mg =mV^2/R

联立以上两式可得:

F=3mg - 2mgcosθ

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