Question

【題目】如圖所示，在粗糙水平軌道OO1上的O點靜止放置一質量m=0.25kg的小物塊(可視為質點)，它與水平軌道間的動摩擦因數μ=0.4，OO1的距離s=4m。在O1右側固定了一半徑R=0.32m的光滑的豎直半圓弧，現用F=2N的水平恒力拉動小物塊，一段時間后撤去拉力。(g=10m/s2)求：

(1)為使小物塊到達O1，求拉力F作用的最小距離；

(2)若將拉力變為F1，使小物塊從O點由靜止開始運動至OO1的中點時撤去拉力，恰能使小物塊經過半圓弧的最高點，求F1的大小。

Answer 1

【答案】（1）x=2m（2）F1=3N

【解析】(1)為使小物塊到達O1，設拉力作用的最小距離為x

根據動能定理知：

解得：

（2）當小物塊恰好過最高點時：

，

從O點運動到最高點的過程由動能定理得：

解得：

故本題答案是：（1）x=2m（2）F1=3N