Question

【題目】如圖甲所示，長為的水平面AB與豎直平面內圓心角為的光滑圓弧BC相切于B點.現有一質量為m的小滑塊（視為質點），從A處由靜止開始受水平拉力F作用，F與位移的關系按圖乙所示的規律變化（設水平向右為正方向）.已知小滑塊與AB間的動摩擦因數，圓弧半徑為L，重力加速度為g.求：

(1)小滑塊運動到圓弧B點時受到的支持力大小；

(2)小滑塊運動過程中相對水平面能上升的最大高度。

Answer 1

【答案】(1)3mg (2)

【解析】

(1)對小滑塊，從A到B，由動能定理得：

即

解得

對小滑塊，在B點，由牛頓第二定律得：

解得

(2)對小滑塊，從B到C，由動能定理得：

其中

解得

對小滑塊，在C點：

對小滑塊，從C到最高點的過程，由運動學公式得：

解得

則小滑塊運動過程中相對水平面能上升的最大高度：