如图所示,一个半径为R质量为M的半圆形光滑小碗,在它的边上1/4圆弧处让一质量为m的小滑块自由滑下,碗下是一台秤,当滑块在运动时,台秤的最大读数是:
网友回答
解:根据机械能守恒得知滑块向下运动的过程中速度增大,向心力增大,滑块所受的支持力增大,滑块对碗的压力增大,所以当滑块到达碗的最低点时,滑块对碗的压力最大,台秤的读数也最大.
根据牛顿第二定律得
在最低点:N-mg=m,
下滑过程中,由机械能守恒得:mgR=mv2
联立得到,碗对滑块的支持力N=3mg,
所以台秤的最大读数是F=Mg+3mg.
答:当滑块在运动时,台秤的最大读数是Mg+3mg.
解析分析:根据牛顿运动定律分析小滑块对碗的压力如何变化,再根据机械能守恒和牛顿第二定律结合求出求出台秤的最大读数.
点评:本题是机械能守恒定律与牛顿运动定律的结合,得到的结果N=3mg与碗的半径无关.