如图,半径为R=118m的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内,轨道的端点B和圆心O的连线与竖直方向的夹角为θ=53°,另一端点C为圆弧轨道的最低点。紧挨C点右侧的光滑地面上放置一质量为M=4kg的木板,木板上表面与C点等高,C点的切线水平,木板与圆弧轨道不粘连,木板的最左端放置一质量为m=2kg的滑块。现有一发射装置(图中未画出)将一质量为m0=2kg的小球从A点以速度v0水平射出,恰好从圆弧轨道的B点沿切线方向进入轨道,运动到圆弧轨道的最低点C后,再与木板上的滑块发生弹性碰撞。滑块与小球均可视为质点,A、B两点的高度差为h=0.8m,滑块与木板间的动摩擦因数为μ=0.5,重力加速度大小取g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6。求:
(1)小球的发射速度v0的大小;
(2)小球运动到C点时(还未与滑块相碰)对圆弧轨道的压力大小(保留2位有效数字);
(3)小球与滑块碰撞后,要保证滑块不从木板上滑出,木板的长度至少为多长?
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【答案】(1)小球的发射速度v0的大小为3m/s;
(2)小球运动到C点时(还未与滑块相碰)对圆弧轨道的压力大小为72N;
(3)小球与滑块碰撞后,要保证滑块不从木板上滑出,木板的长度至少为2.4m。
(2)小球运动到C点时(还未与滑块相碰)对圆弧轨道的压力大小为72N;
(3)小球与滑块碰撞后,要保证滑块不从木板上滑出,木板的长度至少为2.4m。
【解答】
【点评】
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