Question

【題目】如圖所示，粗糙水平地面AB與半徑R＝0.4m的光滑半圓軌道BCD相連接，且在同一豎直平面內，O是BCD的圓心，BOD在同一豎直線上。質量m＝2kg的小物體在9N的水平恒力F的作用下，從A點由靜止開始做勻加速直線運動。已知AB＝5m，小物塊與水平地面間的動摩擦因數為μ＝0.2．當小物塊運動到B點時撤去力F．求：

(1)小物塊到達B點時速度的大��；

(2)小物塊通過B點時對軌道的壓力；

(3)小物塊能否通過最高點D點，請用物理知識說明理由.

Answer 1

【答案】(1)vB＝5m/s (2) 145N，方向豎直向下 (3)，則小物塊能通過最高點D點.

【解析】

(1)從A到B，根據動能定理有：，代入數據得：vB＝5m/s

(2)由牛頓第二定律：，代入數據得：，根據牛頓第三定律，對軌道的壓力大小是145N，方向豎直向下

(3)假設小物塊能通過最高點D點.，從B到D，根據機械能守恒定律有：,代入數據解得：vD＝3m/s，恰好通過最高點D點的速度:，解得：，因，則小物塊能通過最高點D點.