(17分)如图所示,光滑导轨abc与fed相距l=0.1m,其中ab、fe段是倾角θ=60°的直轨道,bc、ed段是半径r=0.6m的圆弧轨道且与ab、fe相切,轨道末端c、d点切线与一放置在光滑水平
题目简介
(17分)如图所示,光滑导轨abc与fed相距l=0.1m,其中ab、fe段是倾角θ=60°的直轨道,bc、ed段是半径r=0.6m的圆弧轨道且与ab、fe相切,轨道末端c、d点切线与一放置在光滑水平
题目详情
(1)杆运动到cd时对轨道的压力F大小及杆由静止下滑到cd的过程中R上产生的焦耳热Q;
(2)要使杆不从木板上掉下的木板最小长度s。
答案
试题分析:(1)设杆滑到be处时速度为v1,由题意知此时杆匀速下滑,有:
由能量守恒:
cd处:
由牛顿第三定律:
联解①②③④⑤⑥⑦并代入数据得:
F′=25N ⑧
Q=8.5J ⑨
(2)杆滑上木板后,杆与木板在相互间摩擦力作用下运动,设经过时间t共同运动,则:
对杆:
对木板:
共同运动时:
联解⑩⑪⑫⑬⑭⑮并代入数据得:
s=1.5m ⑯
评分参考意见:本题满分17分,其中④式2分,①②③⑤⑥⑦⑧⑨⑩⑪⑫⑬⑭⑮⑯式各1分;若有其他合理解法且答案正确,可同样给分。