Question

【题目】如图，一质量为m=10kg的物体，由1/4光滑圆弧轨道上端从静止开始下滑，到达底端后沿水平面向右滑动1m距离后停止。已知轨道半径R=0.8m，g=10m/s2，求：

（1）物体滑至圆弧底端时的速度大小

（2）物体沿水平面滑动过程中克服摩擦力做的功

（3）物体滑至圆弧底端时对轨道的压力大小

Answer 1

【答案】（1） （2） （3）300N

【解析】

(1)物体在光滑圆弧轨道上下滑过程，根据动能定理,有：mgR=

解得：v==4m/s；

(2)根据动能定理-Wf=0-

Wf== ×10×42J=80J；

（3）在圆弧底端时，受重力和支持力，根据牛顿第二定律,有：FNmg=m

解得：FN=mg+m=10×10+10×=300N，

根据牛顿第三定律，物体对轨道的压力大小为300N

答：(1)物体滑至圆弧底端时的速度大小4m/s

(2)物体沿水平面滑动过程中克服摩擦力做的功为80J；

(3)物体滑至圆弧底端时对轨道的压力大小300N