Question

如圖所示，豎直面內一組合軌道由三部分組成；AB段為半徑R=0.9m的半圓形，BC段水平、CD段為傾角為=45°的足夠長的斜面，各部分間均平滑連接。一質量為m=0.2kg（可視為質點）的小物塊，從CD段上的某點M（M距BC的高度為h）由靜止釋放，小物塊運動中與CD段動摩擦因數(shù)為μ=0.1，AB、BC部分光滑。取g=10m/s²，求

1.若h=2m，小物塊經圓軌道的最低點B時對軌道的壓力；

2.h為何值時小物塊才能通過圓軌道的最高點A？

 

Answer 1

【答案】

 

1.壓力大小為10N，方向豎直向下

2.

【解析】（1）小物塊由M到B的過程，根據(jù)動能定理得

         （2分）

在B點，由牛頓第二定律得         （2分）

解得F=10N                            （1分）

根據(jù)牛頓第三定律知：小物塊在B點對軌道的壓力大小為10N，方向豎直向下（1分）

（1）小物塊通過最高點時，由牛頓第二定律得

                           （1分）

需滿足

小物塊由M到A的過程，由動能定理得

                （1分）

解得

代入數(shù)據(jù)得                   （2分）