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  • 如图所示，粗糙水平面与半径R=2m的光滑14圆弧轨道相切于C点．静止于A处的物体，在大小为10N、方向与水平面成37°角的拉力F作用下沿水平面运动，到达C点时立即撤去F，物体沿光滑圆弧向上冲，然后返回经过C点进入水平面且停在B处．已知：物体返回经过C点时对轨道压力大小为物体重量的2.8倍，sAC=15m，sBC=4.5m，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：（1）物体的质量（2）物体与水平面的动摩擦因数．试题及答案-解答题-云返教育

      • 试题详情

      如图所示，粗糙水平面与半径R=2m的光滑
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      圆弧轨道相切于C点．静止于A处的物体，在大小为10N、方向与水平面成37°角的拉力F作用下沿水平面运动，到达C点时立即撤去F，物体沿光滑圆弧向上冲，然后返回经过C点进入水平面且停在B处．已知：物体返回经过C点时对轨道压力大小为物体重量的2.8倍，sAC=15m，sBC=4.5m，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：

      （1）物体的质量
      （2）物体与水平面的动摩擦因数．

      试题解答

      见解析
      解：返回C点时，根据牛顿第二定律得，N-mg=m
      vC2
      R
      ，N=2.8mg
      解得v      C=6m/s．
      根据速度位移公式得，      vC2=2asBC，解得a=
      vC2
      2sBC
      =
      36
      2×4.5
      m/s2=4m/s2．
      根据a=μg得，μ=0.4．
      因为圆弧是光滑的，所以物体第一次到达C点的速度为6m/s．
      根据速度位移公式得，匀加速运动的加速度大小a′=
      vC2
      2sAC
      =
      36
      30
      m/s2=1.2m/s2．
      根据牛顿第二定律得，a′=
      Fcos37°-μ(mg-Fsin37°)
      m

      代入数据解得m=2kg．
      答：（1）物体的质量为2kg；
      （2）物体与水平面的动摩擦因数为0.4．
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