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【如图甲所示,一竖直平面内的轨道由粗糙斜面AD和光滑圆轨道DCE组成,AD与DCE相切于D点,C为圆轨道的最低点.将一小物块置于轨道ADC上离地面高为H处由静止下滑,用力传感器测出其经过C点】
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问题描述:

如图甲所示,一竖直平面内的轨道由粗糙斜面AD和光滑圆轨道DCE组成,AD与DCE相切于D点,C为圆轨道的最低点.将一小物块置于轨道ADC上离地面高为H处由静止下滑,用力传感器测出其经过C点时对轨道的压力N,改变H的大小,可测出相应的N大小,N随H的变化关系如图乙图中折线PQI所示(PQ与QI两直线相连接于Q点),QI反向延长交纵轴于F点(0,5.8N),重力加速度g取10m/s2,求:

(1)小物块的质量m;

(2)圆轨道的半径及轨道DC所对圆心角(可用角度的三角函数值表示);

(3)小物块与斜面AD间的动摩擦因数.

刘玉海回答:
  (1)由图线知:当H1=0时,N1=5N,此时N1=mg 故m=0.5kg即小物块的质量m为0.5kg.(2)由图线知:当H2=0.2m时,N2=7N,此时小物块恰好由D点下滑由mgH2=12mv22和N2−mg=mv22R得R=1mcosθ=R...
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