如圖所示,滑板靜止于足夠長光滑水平地面,上表面由長度為L的粗糙水平部分AB和四分之一光滑圓周BC組成(半徑R未知)平滑連接而成,小物體P(可視為質(zhì)點)置于滑板最右端A點,一根長度為L不可伸長的細(xì)線,一端固定于O’點,另一端系質(zhì)量為m的小球Q,小球Q位于最低點時與物體P處于同一高度并恰好接觸?,F(xiàn)將小球Q拉至與O’等高處(細(xì)線處于水平拉直狀態(tài)),然后由靜止釋放,在最低點與物體P發(fā)生彈性碰撞(碰撞時間極短)。已知物體P的質(zhì)量和滑板的質(zhì)量均為2m,重力加速度為g。求:
(1)小球Q與物體P碰后瞬間,物體P的速度大小;
(2)若μ=19,為保證物體始終不會從圓弧上C點離開滑板,求圓弧半徑R滿足的條件;
(3)要使物體P最終停在滑板上,求物體P與滑板AB段的動摩擦因數(shù)應(yīng)滿足的條件。
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【答案】(1)小球Q與物體P碰后瞬間,物體P的速度大小為;
(2)若μ=,為保證物體始終不會從圓弧上C點離開滑板,圓弧半徑R滿足的條件為R≥L;
(3)要使物體P最終停在滑板上,物體P與滑板AB段的動摩擦因數(shù)應(yīng)滿足的條件為μ≥。
2
3
2
g
L
(2)若μ=
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9
1
9
(3)要使物體P最終停在滑板上,物體P與滑板AB段的動摩擦因數(shù)應(yīng)滿足的條件為μ≥
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【解答】
【點評】
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