Question

【题目】如图所示，所有轨道均光滑，轨道AB与水平面的夹角为θ=370，A点距水平轨道的高度为H=1．8m。一无动力小滑车质量为m=1．0kg，从A点沿轨道由静止滑下，经过水平轨道BC再滑入圆形轨道内侧，圆形轨道半径R=0．5m，通过圆形轨道最高点D然后从水平轨道E点飞出，E点右侧有一壕沟，E、F两点的竖直高度差h=1．25m，水平距离s=2． 6m。不计小滑车通过B点时的能量损失，小滑车在运动全过程中可视为质点，g=10m/s2，sin370=0．6，cos370=0．8,求：

（1）小滑车从A滑到B所经历的时间；

（2）在圆形轨道最高点D处小滑车对轨道的压力大小；

（3）要使小滑车既能安全通过圆形轨道又不掉进壕沟，则小滑车至少应从离水平轨道多高的地方由静止滑下。

Answer 1

【答案】（1）1s（2）22N（3）1．35m

【解析】

试题分析：（1）

得t=1s

（2）小滑车由A到D过程：

在D点：

得

由牛顿第三定律知小滑车对轨道的压力为22N

（3）小滑车要能安全通过圆形轨道，在平台上速度至少为v1，则

小滑车要能越过壕沟，在平台上速度至少为v2，则

因为v2> v1，所以只要

得H=1．35m