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如图4-3-18所示,质量为m的物体,沿半径为R的圆轨道自A点滑下(A与圆心O等高),滑到B点(B在O点正下方)时的速度为v,已知物体与轨道间的动摩擦因数为μ.求物体在B点所受的摩擦力.

4-3-18

解析:可以由逆向思维寻找解题思路.物体由A滑到B的过程中,受到重力、轨道弹力及其摩擦力的作用.题目要求解摩擦力,知道了动摩擦因数μ,只要求得物块与轨道压力即可,即求出轨道弹力即可,而轨道弹力与重力合力提供向心力,重力已知,所以只要求得向心力即可,而速度已知,向心力直接代公式就能求出,至此问题思路便非常明确了.

同时注意,一般做变速圆周运动,对于变速率圆周运动,向心力F的大小不恒定,应用F=m计算向心力F的大小时,v必须用对应位置的瞬时值.

    在B点物体的受力情况如图所示,其中轨道弹力FN与重力G=mg的合力提供物体做圆周运动的向心力,由牛顿第二定律得FN-mg=m,可求得FN=mg+m

则滑动摩擦力为Ff=μFN=μm(g+)

故物体在B点所受的摩擦力为μm(g+).


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地面上放一木箱,质量为10kg,用100 N与水平方向成37°角的力推木箱,如图4-3-18所示,恰好使木箱匀速前进.若用此力与水平方向成37°角向斜上方拉木箱,木箱的加速度多大?(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)?

图4-3-18

      

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图4-3-18

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图4-3-18

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(1)穿过线框平面磁通量的变化率何时最大?最大值为多少?

(2)当线框由图示位置转过60°的过程中,平均感应电动势为多大?

(3)线框由图示位置转到60°时瞬时感应电动势为多大?

 

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