题目

题型：山东省期中题难度：来源：

轨道ABCD由粗糙的斜面轨道AB和光滑圆弧轨道BCD组成。圆弧轨道BCD半径R=1m，在B点与斜面轨道AB相切；C点是圆弧轨道的最低点，D点的切线沿竖直方向；斜面轨道与水平面的夹角θ=37°，物块与斜面间的动摩擦因数μ=0.3。在D点的正上方有一厚度不计的旋转平台，沿平台的一条直径上开有两个小孔P、Q，两孔离轴心等距离，旋转时两孔均能达到D点的正上方。一质量m=0.5kg的物块(视为质点)从斜面上A点由静止释放，到达C点时对轨道的压力N=65N，到达D点后恰好无碰撞的穿过小孔P，为了使物块能从小孔Q落下(不计空气阻力，重力加速度g=10m/s²，取sin37°=0.6，cos37°=0.8)，求：
(1)物块到达C点时的速度(结果可用根式表示)；
(2)AB的长度L(结果可用分数表示)；
(3)平台的角速度ω应满足的条件。

答案

解：（1）在C点，根据牛顿定律有
 
（2）由动能定理，有°+（1-cos37°）-°
解得
（3）设小球到达D点时的速度是v_D，则在物块由C到D过程中，有
解得
物块越过孔后做初速度为10m/s、加速度为-g的匀变速运动，由运动学公式有

可得t=2s
根据θ=ωt得ω应满足