Question

【题目】阻质量为2kg的物体，从竖直平面内高h=0.45m的光滑弧形轨道上的A点无初速度沿轨道滑下，并进入水平轨道BC，如图所示．已知物体与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.40，（g取10m/s2）求：

（1）物体滑至B点时速度的大小；
（2）物体经过圆弧B点时，受到多大的支持力；
（3）物体最终停止C点，在水平轨道BC上物体克服摩擦力所做的功是多少．

Answer 1

【答案】
（1）解：在AB阶段，根据动能定理可知：mgR= ，解得：

答：物体滑至B点时速度的大小为3m/s；

（2）解：在B点根据牛顿第二定律可知： ，解得：FN=60N

答：物体经过圆弧B点时，受到60N的支持力；

（3）解：在BC阶段，根据动能定律可知：

答：物体最终停止C点，在水平轨道BC上物体克服摩擦力所做的功是9J

【解析】（1）AB阶段根据动能定理求得速度；（2）在B点根据牛顿第二定律求得支持力；（3）在BC根据动能定理求得摩擦力做功
【考点精析】解答此题的关键在于理解动能定理的综合应用的相关知识，掌握应用动能定理只考虑初、末状态，没有守恒条件的限制，也不受力的性质和物理过程的变化的影响.所以，凡涉及力和位移，而不涉及力的作用时间的动力学问题，都可以用动能定理分析和解答，而且一般都比用牛顿运动定律和机械能守恒定律简捷．