Question

【题目】如图1所示，粗糙程度均匀的水平地面与半径为R=0．4 m的光滑半圆轨道BCD相连接，且在同一竖直平面内，O是BCD的圆心，BOD在同一竖直线上。质量为m="2" kg的小物块在与水平方向成=37o的恒力F="20" N的推动下，由静止开始运动，当小物块运动到B点时撤去F，小物块沿半圆轨道运动恰好能通过D点，已知AB间的距离为2．5 m,sin 37o=0．6,cos 37o=0．8,重力加速度g="10" m/s2。小物块可视为质点。

（1）求小物块运动到B点时的速度大小；

（2）求小物块与水平地面间的动摩擦因数；

（3）若在A处放置一弹射器（如图2所示），弹射器将小物块水平弹出后，仍能通过最高点D,求弹射器释放的弹性势能Ep应满足的条件。

Answer 1

【答案】（1）（2）0．25（3）32．5 J

【解析】试题分析：（1）因为小物块恰能通过D点，所以在D点有

小物块由B运动D的过程中机械能守恒，则有

所以

（2）小物块在水平面上从A运动到B的过程中根据动能定理，有

代入数据解得

（3）由功能关系可得

因为m/s

代入数据解得32．5 J