...m的半圆形凹槽按如图所示的方式置于水平地面上,凹槽内侧光滑,紧挨 ...
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发布时间:2024-10-24 03:06
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时间:2024-10-24 03:07
(1)对小物块受力分析如图所示,
Ncos30°=ma
Nsin30°=mg
a=gcot30°=3g=103m/s2
(2)对整体由牛顿第二定律得
F-μ1(2M+m)g=(2M+m)a
代入数据解得:F=(10+503)N
(3)撤去力F前的瞬间,小物块的速度为v0,方向水平向右,
v0=at=103×2156=42m/s
锁定瞬间,小物块垂直于曲面切线的速度分量瞬间损失为零,只剩下沿曲面切线向上的速度分量v切
v切=v0sin30°=22m/s
当小物块以v切沿圆周向上减速到零时,上升的高度为h
-mgh=0-12mv 2切
h=0.4 m
h<R+Rsin30° 所以不能通过最高点
小物体正好上升了h=R2高度,即正好上升到与O点等高位置,
然后会返回到B点,滑上长木板
μ2mg<μ1(M+m)g
所以木板不动
mgR=12mv 2B-0
vB=4 m/s
-μ2mgs=0-12mv 2B
s=1.6 m
最后距B点距离s=1.6 m
答:(1)整个系统匀加速运动的加速度103m/s2;
(2)力F的大小(10+503)N;
(3)小物块m不能越过凹槽的最高点;小物块距B点的最终位置为1.6m.