首先得明白这个物理过程:一个物体从右边滑下,然后再滑上左边;左边能到多高,能到原来的高度h吗?不行,因为有摩擦力,能量损失了;然后再从左边滑下,再滑上右边,同样的高度会降低...重复这一过程。然后考虑最终状态:会停在底部吗?不会,因为下面的圆弧无摩擦力,所以永远停不下来;那最后会出现在有摩擦力的那段吗?显然也不会。所以很明显,最终的状态就是在下面的圆弧段不停来回做钟摆运动,也就是从B到C再从C到B再到C...
分析完物理过程来做题:
第一题总路程:在斜面上始终存在摩擦力,也就是存在能量损失,损失的能量对应于走过的路程,因此公式为μmg*cos60*s=ΔE,其中ΔE=1/2*m*v0^2+mgh-mgR(1-cos60),也就是一楼的那个公式(一楼的公式里中括号后面少了个减号),代入数据就得到路程s,不过我算出来和一楼不一样,是28m?你可以自己再算算,代一下数据就行
第二题:通过上述分析,最终状态是在下面的圆弧段做钟摆运动,B到C再到B再到C...
第三题:E点压力是圆周运动产生的,圆周运动速度越大压力越大。由于越到后面损失的能量越多,速度越小,那最大压力的话就是能量损失最小的时候,也就是第一次从A点滑下的时候;最小压力的话就是能量损失最大的时候,也就是最终稳定的时候。不管压力大小,圆周运动求压力就要先求速度。
压力最大:第一次A到E,1/2*m*v1^2=mgh+1/2*m*v0^2-μmgl,其中l是AB段的长度(4√3)/3,v1就是压力最大时候的速度,代入数据求出v1,在根据圆周运动的公式:F1-mg=m*v1^2/R求出最大压力F1。我算出来的结果是48-(8√3)/3牛顿
同样的,压力最小:最后稳定时候,从B到E,1/2*m*v2^2=mgH,其中H是B点的高度,也就是1,v2就是压力最小时候的速度,代入数据求出v2,在根据圆周运动的公式:F2-mg=m*v2^2/R求出最小压力F2。我算出来的结果是20牛顿
以上结果纯手算,可能有计算错误,楼主最好自己算一下,反正公式都给你了
总结:这道题最主要考的是能量,也就是从能量出发求路程(第一题),从能量出发求速度求力(第二题),高中物理题你没有路可解了你就想想能量,末状态总能量-初状态总能量=外界对系统做的功,套用这个总是没问题的。另外就是做题之前得分析清楚物理过程,得明白初状态与末状态,这里的末状态就是一个钟摆运动,不要被那些摩擦力什么的骗了
以上纯手打,希望采纳
图片是酱紫嘛
解:
相关考点及知识拓展——
希望能帮到你 ~~~~ ^3^
1、因为圆弧是光滑的,所以最后物体会再CB点来回运动。所以那些消耗的能量都是斜面摩擦力消耗的。消耗的能量等于物体初始位置到B点的重力势能。那些消耗能量等于摩擦力F*走过的路程(这个就是答案)。
2、在1说了。
3、这个是不是弄错了?应该是最低点的最大压力和最高点的最小压力吧。当物体运动到最高点B时,速度为零。这里可以算出总的能量(动能零加上重力势能)。然后就可以算出最低的速度。最后用物体重力和对圆弧的压力提供向心力算出压力。
图呢???