Question

【題目】如圖所示，現有一個小物塊，質量為m=80g，帶上正電荷．與水平的軌道之間的滑動摩擦因數,在一個水平向左的勻強電場中，，在水平軌道的末端N處，連接一個光滑的半圓形軌道，半徑為R=40cm，取g=10m/s2．求：

（1）小物塊恰好運動到軌道的最高點，那么小物塊應該從水平位置距N處多遠處由靜止釋放？

（2）如果在（1）小題的位置釋放小物塊，當它運動到P（軌道中點）點時對軌道的壓力等于多少？

Answer 1

【答案】（1）s=20m （2）

【解析】

試題分析：（1）物塊能通過軌道最高點的臨界條件是僅重力提供向心力，則有：

解得：

設小物塊釋放位置距N處為s，根據能量守恒得：

解得s=20m

即小物塊應該從在水平位置距N處為20m處開始釋放．

（2）物塊到P點時，

解得

在P點，由電場力與軌道的彈力的合力提供向心力，則有：

解得FN=3．0N

由牛頓第三運動定律可得物塊對軌道的壓力：