Question

如圖所示，豎直面內(nèi)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(zhì)量為m=0.2kg（可視為質(zhì)點(diǎn)）的小物塊，從CD段上的某點(diǎn)M（M距BC的高度為h）由靜止釋放，小物塊運(yùn)動(dòng)中與CD段動(dòng)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(jīng)圓軌道的最低點(diǎn)B時(shí)對軌道的壓力；

2.h為何值時(shí)小物塊才能通過圓軌道的最高點(diǎn)A？

 

Answer 1

 

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(dòng)能定理得

        （2分）

在B點(diǎn)，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(diǎn)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(diǎn)時(shí)，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(dòng)能定理得

               （1分）

解得

代入數(shù)據(jù)得                  （2分）