Question

【题目】如图所示,在竖直平面内有一个粗糙的圆弧轨道，其半径R=0.6m，轨道的最低点距地面高度h=0.8m，一质量m=0.2kg的小滑块从轨道的最高点A由静止释放，到达最低点B时以一定的水平速度离开轨道，落地点C距轨道最低点的水平距离x=1.2m，空气阻力不计，g取10m/s2求:

(1)小滑块离开轨道时的速度大小；

(2)小滑块运动到轨道最低点B时，对轨道的压力大小；

(3)从A到B，摩擦力对滑块所做的功。

Answer 1

【答案】（1）3.0m/s；（2）5N，方向竖直向下；（3）-0.3J

【解析】

（1）小滑块离开轨道后做平抛运动，设运动时间为t，初速度为v，

水平方向：x=vt，

竖直方向：，

代入数据解得：v=3.0m/s；

（2）小滑块到达轨道最低点时，受重力和轨道对它的弹力为N，由牛顿第二定律得：

代入数据解得：N=5N，

根据牛顿第三定律，轨道受到的压力大小N'=N=5N，方向竖直向下；

（3）小滑块从A到B，设摩擦力做功为Wf，由动能定理得：mgR+Wf=

代入数据解得：Wf=-0.3J