如图所示,竖直固定的四分之一粗糙圆轨道下端B点水平,半径R1=1m,质量M=1kg的长薄板静置于倾角θ=37°的粗糙斜面CD上,其最上端刚好在斜面顶端C点。一质量为m=1.5kg的滑块(可看作质点)从圆轨道A点由静止滑下,运动至B点时对轨道的压力大小为FN=39N,接着从B点水平抛出,恰好以平行于斜面的速度落到薄板最上端,并在薄板上开始向下运动;当小物体落到薄板最上端时,薄板无初速度释放并开始沿斜面向下运动,其运动至斜面底端时与竖直固定的光滑半圆轨道DE底端粘接在一起。已知斜面CD长L2=7.875m,薄板长L1=2.5m,厚度忽略不计,其与斜面的动摩擦因数μ1=0.25,滑块与长薄板间的动摩擦因数为μ2=0.5,滑块在斜面底端的能量损失和运动过程中空气阻力均忽略不计,g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,试求:

(1)滑块由A到B运动过程中克服摩擦力做的功Wf;
(2)滑块从C到D过程中损失的机械能ΔE;
(3)如果要使滑块不会中途脱离竖直半圆轨道DE,其半径R2需要满足什么条件?
【答案】(1)滑块由A到B运动过程中克服摩擦力做的功为3J;
(2)滑块从C到D过程中损失的机械能为41.625J;
(3)如果要使滑块不会中途脱离竖直半圆轨道DE,其半径R2需要满足:0≤R2≤1.28m或R2≥3.2m。
(2)滑块从C到D过程中损失的机械能为41.625J;
(3)如果要使滑块不会中途脱离竖直半圆轨道DE,其半径R2需要满足:0≤R2≤1.28m或R2≥3.2m。
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:160引用:3难度:0.2