• 试题 ID 38623


如图所示,粗糙斜面倾角 $\theta=37^{\circ}$ ,斜面长 $s=3 L$ ,斜面底端 $A$ 有固定挡板,斜面顶端有一长度为 $h$ 的粘性挡板 $B C, C D$ 为一段半径 $R=\frac{1}{2} L$ 的圆弧,半径 $O C$ 与坚直方向夹角为 $\theta=37^{\circ}, O D$ 处于坚直平面上,将质量为 $m$ 、长度为 $L$ ,厚度为 $h$ 的木板置于斜面底端,质量也为 $m$ 的小物块(可看作质点)静止在木板下端,整个系统处于静止状态。木板上端若到达斜面顶端 $B$ 点会被牢固粘连,物块若到达 $C$ 点能无能量损失进入圆弧 $C D$ 。若同时给物块和木板一沿斜面向上的初速度 $v_0$ ,木板上端恰能到达 $B$ 点。现给物块沿斜面向上的初速度 $v_0$ ,并给木板施加一沿斜面向上的恒力 $F=\frac{8}{5} m g$ 。物块刚好不从木板上端脱离木板。已知木板与斜面间的动摩擦因数 $\mu_1=\frac{1}{4}$ ,物块与本板间的动摩擦因数为 $\mu_2, \mu_2>\mu_1$ ,且最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为 $g, \sin 37^{\circ}=0.6, \cos 37^{\circ}=0.8$ 。
(1)求 $v_0$ 大小;
(2)求物块与木板间的动摩擦因数 $\mu_2$ ;
(3)给物块沿斜面向上的初速度 $v_0$ ,并给木板施加一沿斜面向上的恒力 $F=\frac{8}{5} m g$ ,若改变 $s$ 的大小,木板能在与物块共速前到达 $B$ 端且物块进入圆弧 $C D$ 后不脱离圆弧。求 $s$ 的取值范围。
A
B
C
D
E
F
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