题目

题型：不详难度：来源：

如图是放置在竖直平面内游戏滑轨的模拟装置，滑轨由四部分粗细均匀的 金属杆组成：水平直轨AB，半径分别为R₁=1.0m和R₂=3.0m的弧形轨道APC和BQD，倾斜直轨 CD长为L=6m,AB、CD与两圆形轨道相切，其中倾斜直轨CD部分表面粗糙，动摩 擦因数为=，其余各部分表面光滑。一质量为m=2kg的滑环套在滑轨上，从AB的中点E处以V0=10m/s的初速度水平向左运动。已知，sin37°=0.6，cos37°=0.8（取g=10m/s²）          
求：( 1) 滑环第一次通过圆O2的最低点F处  
时对轨道的压力；
（2）滑环在克服摩擦力做功过程中所经过 
的总路程；

答案

（1）滑环第一次由E到F点过程由机械能守恒定律：
  ①  ………………………….（2分）
在F点，满足：②  ………………………………….（2分）
由①②解得：  ………………………………….（2分）
由牛顿第三定律知，滑环对轨道压力高为166.7N。…………………….（1分）（2）滑环在每次经过 DC段时克服摩擦力做功，机械能转化为内能，最终滑环在     
圆底部做往复运动，到D点时动能为0。  ………………………….（2分）
设滑环克服摩擦力做功经过的路程为S，则由功能关系得：
   ……………………….（3分）
解得        ………………………………………………….….（2分）

解析

略