一道必修2功能关系物理题如图所示,一工件置于水平地面上,其AB段为一半径R=1.0m的光滑圆弧轨道,BC段为一长度L=0.5m的粗糙水平轨道,二者相切于B点,整个轨道位于同一竖直平面内,P点为圆弧轨道
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2024/12/18 10:04:32
一道必修2功能关系物理题如图所示,一工件置于水平地面上,其AB段为一半径R=1.0m的光滑圆弧轨道,BC段为一长度L=0.5m的粗糙水平轨道,二者相切于B点,整个轨道位于同一竖直平面内,P点为圆弧轨道
一道必修2功能关系物理题
如图所示,一工件置于水平地面上,其AB段为一半径R=1.0m的光滑圆弧轨道,BC段为一长度L=0.5m的粗糙水平轨道,二者相切于B点,整个轨道位于同一竖直平面内,P点为圆弧轨道上的一个确定点．一可视为质点的物块,其质量m=0.2Kg,与BC间的动摩擦因数μ1=0.4．工件质量M=0.8Kg,与地面间的动摩擦因数μ2=0.1．（取g=10m/s2）
（1）若工件固定,将物块由P点无初速度释放,滑至C点时恰好静止,求P、C两点间的高度差h．
（2）若将一水平恒力F作用于工件,使物块在P点与工件保持相对静止,一起向左做匀加速直线运动．
①求F的大小．
②当速度v=5m/s时,使工件立刻停止运动（即不考虑减速的时间和位移）,物块飞离圆弧轨道落至BC段,求物块的落点与B点间的距离．
第一题会的,但是第二题的第一小题的有一步“mgtanθ=ma…”没看懂
附上标准答案：
（2）①设物块的加速度大小为a,P点与圆心的连线与竖直方向间的夹角为θ,由几何关系可得
cosθ=
R−h
R
…②
根据牛顿第二定律,对物体有
mgtanθ=ma…③
对工件和物体整体有
F-μ2（M+m）g=（M+m）a…④
联立①②③④式,代入数据得
F=8.5N…⑤
一道必修2功能关系物理题如图所示,一工件置于水平地面上,其AB段为一半径R=1.0m的光滑圆弧轨道,BC段为一长度L=0.5m的粗糙水平轨道,二者相切于B点,整个轨道位于同一竖直平面内,P点为圆弧轨道
这一题要用隔离和整体的思想解决.
要想使物块在P点与工件保持相对静止,那么他们必须有相同的加速度,假设为a,方向为水平方向.首先把在P点的物快隔离分析,在P点,物块只受到重力G=mg和弹力N,那么它的加速度只能有弹力N的分量来提供,水平方向的分力为F1=mgtanθ=ma,竖直方向受力平衡.
然后整体来看,不算相互作用的内力,外力有F和摩擦力,所以F-μ2（M+m）g=（M+m）a
不知道我说的混不混乱= =,
如上图可得mgtanθ=ma