Question

如图所示，滑块在恒定外力F作用下从水平轨道上的A点由静止出发到B点时撤去外力，又沿竖直面内的光滑半圆形轨道运动，且恰能通过轨道最高点C，AB距离为S，轨道半径为R，求滑块在AB段运动过程中的动摩擦因数．

Answer 1

分析：物块恰好通过最高点C，知在C点重力提供圆周运动的向心力．由B到C过程运用机械能守恒定律可求出B点的动能，再对AB段运用动能定理求出动摩擦因数μ．

解答：解：在C点：mg=m

vC2

R

  vc=

Rg

由B到C过程重力做功：-2mgR=

1

2

m

v

2 c

-

1

2

m

v

2 B

 
vB=

5Rg

由A到B运动过程：(F-μmg)s=

1

2

m

v

2 B

     
μ=

F

mg

-

5R

2S

答：滑块在AB段运动过程中的动摩擦因数为

F

mg

-

5R

2S

．

点评：本题综合运用了动能定理、机械能守恒定律和牛顿第二定律，运用动能定理和机械能守恒定律时，一定要选择合适的研究过程．