Question

（09年广东三校联考）（14分）如图所示，AB为水平轨道，A、B间距离s=2.25m，BCD是半径为R=0.40m的竖直半圆形轨道，B为两轨道的连接点，D为轨道的最高点。一小物块质量为m=1.2kg，它与水平轨道和半圆形轨道间的动摩擦因数均为μ=0.20。小物块在F=12N的水平力作用下从A点由静止开始运动，到达B点时撤去力F，小物块刚好能到达D点，g取10m/s²，试求：

（1）撤去F时小物块的速度大小；

（2）在半圆形轨道上小物块克服摩擦力做的功；

 

Answer 1

解析：（1）用动能定理求解

(1)  (３分 )   

 

(2)   (2分)

 

（2）设小物块到达D点时的速度为v_D，又因为小物块恰能到达D点

 

        所以   (３分)     

  

m/s (１分)

 

        设重力和摩擦力所做的功分别为W_G和W_f，由动能定理

 

                （３分）

 

              J        （２分）

 

        所以在圆形轨道上小物块克服摩擦力做的功为9.6J