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,切点为B,整个轨道处在竖直平面内.一质量为m的小滑
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解题思路:对滑块进行运动过程分析,要求滑块运动到圆环最低点时对圆环轨道压力的大小,我们要知道滑块运动到圆环最低点时的速度大小,小滑块从圆环最高点C水平飞出,恰好击中导轨上与圆心O等高的P点,运用平抛运动规律结合几何关系求出最低点时速度.在对最低点运用牛顿第二定律求解.

从D到最低点过程中,再次运用动能定理求解μ.

(1)小滑块从C点飞出来做平抛运动,水平速度为v0

R=[1/2]gt2

2R=v0t

解得:v0=

gR

(2)小滑块在最低点时速度为V由机械能守恒定律得

[1/2]mv2=mg•2R+[1/2]mv02

v=

5gR

根据牛顿第二定律:FN-mg=m

v2

R

FN=6mg

根据牛顿第三定律得:FN′=6mg

(3)DB之间长度L=(2

2+1)R

从D到最低点过程中,由动能定理:

mgh-μmgcosθL=[1/2]mv2

μ=

1

4+

2=0.18

答:(1)滑块运动到圆环最高点C时的速度的大小为

gR;

(2)滑块运动到圆环最低点时对圆环轨道压力的大小为

点评:

本题考点: 动能定理;机械能守恒定律.

考点点评: 该题的突破口是小滑块从圆环最高点C水平飞出,恰好击中导轨上与圆心O等高的P点,运用平抛规律和几何关系求出初速度.下面就是一步一步运用动能定理和牛顿第二定律解决问题.

我们在读题时要抓住题目的一些关键语言,这可能就是突破口.

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