题干

如图所示,某科技兴趣小组设计了一个竖直放置在水平地面上的玩具轨道模型,在AB段的A端固定一轻质弹簧,弹簧自然伸长时刚好位于B端。其中半圆轨道BC和圆形轨道CDE的半径分别为r=10cm和R=40cm,二者的圆心与B、C、D在同一竖直线上。倾角为θ=370直轨道EF与圆形轨道 CDE在E点相切,水平轨道FG(长度可调节)与C点在同一高度且与倾斜轨道EF平滑连接。将一质量为m="0.1kg" 滑块(可以视为质点)用弹簧装置将其弹出,使其沿着图示轨道运动,已知小滑块与EF、FG 间的动摩擦因数均为μ=0.5,其余部分摩擦不计(滑块在直轨道上衔接处运动时不脱离轨道,忽略滑块在衔接处的能量损失及空气阻力,sin370=0.6,g =" 10" m/s2) 。

(1)若滑块在D点速度为5m/s,求滑块对轨道的压力;
(2)要使滑块恰好不脱离圆弧轨道,则弹簧的弹性势能 EP为多少;
(3)某次实验时压缩弹簧至弹性势能EP=1.13J,将滑块弹出,滑块沿着图示轨道运动最终能从G位置水平飞离轨道,为使落点位置H离F点的水平距离最大,应将FG的长度调为多大?最大水平距离为多少?
上一题 下一题 0.65难度 解答题 更新时间:2018-05-15 12:38:24

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