现将等宽双线在水平面内绕制成如图1所示轨道,两段半圆形轨道半径均为R=3m,两段直轨道AB、A'B长度均为l=1.35m。在轨道上放置个质量m=0.1kg的小圆柱体,如图2所示,圆柱体与轨道两侧相切处和圆柱截面圆心O连线的夹角θ为120°,如图3所示,两轨道与小圆柱体的动摩擦因数均为μ=0.5,小圆柱尺寸和轨道间距相对轨道长度可忽略不计,初始时小圆柱位于A点处,现使之获得沿直轨道AB方向的初速度v0。求:
(1)小圆柱沿AB运动时,内外轨道对小圆柱的摩擦力f1、f2的大小;
(2)当v0=6m/s,小圆柱刚经B点进入圆弧轨道时,外轨和内轨对小圆柱的压力N1、N2的大小;
(3)为了让小圆柱不脱离内侧轨道,v0的最大值,以及在v0取最大值情形下小圆柱最终滑过的路程s。
3
【答案】(1)小圆柱沿AB运动时,内外轨道对小圆柱的摩擦力f1、f2的大小都为0.5N;
(2)外轨和内轨对小圆柱的压力N1、N2的大小分别为1.3N,0.7N;
(3)为了让小圆柱不脱离内侧轨道,v0的最大值为m/s,以及在v0取最大值情形下小圆柱最终滑过的路程s为2.85m。
(2)外轨和内轨对小圆柱的压力N1、N2的大小分别为1.3N,0.7N;
(3)为了让小圆柱不脱离内侧轨道,v0的最大值为
57
【解答】
【点评】
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