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如图所示,圆弧AB是半径为R的圆弧,在AB上放置一光滑木板BD,一质量为m的小物体在BD板的D端由静止下滑,然后冲向水平面BC,在BC上滑行L后停下.不计小物体在B点的能量损失,已知小物体与水平面BC间的动摩擦因数为μ.求:小物体在BD上下滑过程中,重力做功的平均功率.

【答案】分析:根据动能定理求出BD段重力做功的大小,结合牛顿第二定律和运动学公式求出物块在BD上运行的时间,从而根据平均功率的公式求出重力做功的平均功率.
解答:解:根据动能定理得,WG-μmgL=0,解得WG=μmgL.
设BD与竖直方向的夹角为θ,则BD的长度为2Rcosθ,物体沿BD段滑下的加速度a=gcosθ,根据2Rcosθ=,解得t=
则;重力做功的平均功率
答:重力做功的平均功率为
点评:解决本题的关键掌握平均功率的求法.关于BD段的求法可以通过D点和BO的延长线交于圆周上点的连线,通过解三角形求得.
练习册系列答案
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(2)小球恰好能完成竖直圆周运动这种情况下,小球过C点前后瞬间有压力突变,求压力改变量为多少?
(3)小球冲上左侧轨道获得与初始线断相同的加速度时,小球的速度.

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