Question

【題目】如圖所示，半徑R = 0.1m的豎直半圓形光滑軌道BC與水平面AB相切，AB距離x = 1m。一質(zhì)量m = 0.1kg的小滑塊，從A點(diǎn)以v0 = 2m/s的初速度在水平面上滑行，滑上半圓形軌道。已知滑塊與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ= 0.2。取重力加速度g = 10m/s。兩滑塊均可視為質(zhì)點(diǎn)。求：

（1）小滑塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度大小v1;

（2）小滑塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度大小v2;

（3）在C點(diǎn)滑塊對(duì)軌道作用力的大小F。

Answer 1

【答案】（1）v1=4m/s （2）v2=m/s （3）F=11N

【解析】解：（1）以滑塊為研究對(duì)象，從A到B：

根據(jù)動(dòng)能定理可得：

代入數(shù)據(jù)解得：

（2）從B到C：根據(jù)機(jī)械能守恒定律可得：

解得

在C點(diǎn)，滑塊受重力和軌道的作用力F，根據(jù)牛頓第二定律可得：

代入數(shù)據(jù)解得：F=11N

根據(jù)牛頓第三定律可得在C點(diǎn)滑塊對(duì)軌道作用力的大小為11N。