Question

【题目】如图所示，质量为m的小物块，从半径为R1的光滑圆弧轨道顶端A点由静止开始下滑，经最低点B后沿水平地面BC运动，然后进入另一个半径为R2的光滑圆形轨道，并且小物块恰好能经过轨道最高点D .已知m=0.2kg，R1=0.8m，R2=0.2m，BC段长为LBC=2.5m，g取10m/s2 . 求：

（1）运动到B处时小物块对轨道的压力

（2）小物块在C点时的速度大小

（3）水平面的动摩擦因数

Answer 1

【答案】（1）T′=3mg=6N（2）vc=m/s（3.16m/s）（3）μ=0.12

【解析】试题分析：根据动能定理求解物块到达B点时的速度，然后根据牛顿第二定律求解小物块对轨道的压力；恰好通过最高点，则在最高点重力充当向心力，结合动能定理求解在C点时的速度；运用动能定理求解水平面的动摩擦因数。

（1）小物块由A到B，由动能定理

在B点，由牛顿第二定律

由牛顿第三定律小物块B点的压力T′=T

得：T′=3mg=6N

（2）小物块恰好通过D点时，由牛顿第二定律：

小物块从C到D，由动能定理

得：（3.16m/s）

（3）小物块从B到C，由动能定理： ，得μ=0.12