Question

如图所示，半径的圆弧轨道AB 与水平轨道BC 相切于B 点，CD为r2 = 0．40m 的半圆轨道，另一半径R=1．00m 的圆弧轨道EF 与CD 靠近，E 点略低于D 点。一质量m=1kg 的小物块（可视为质点）从A 点以初速度v0=2m/s 沿轨道下滑，在AB 段运动过程中始终受到竖直向上F＝10N 的力作用，进入BC 段后撤去。已知AB 高度为h，BC 长L=1．00m，小物块与BC 间动摩擦因数μ=0．2，其余光滑，EF 轨道对应的圆心角θ＝60°，所有轨道均固定在同一竖直平面内，不考虑小物块在各轨道相接处的能量损失，忽略空气阻力，g 取10m/s2，求：

（1）当小物块在圆弧轨道AB 运动到B 点时，轨道对小物块的作用力大小；

（2）若小物块在B 点的速度为5m/s，且在刚进入BC 段时撤去力F，请通过计算判断小物块能否通过D 点；

（3）若小物块能进入EF 轨道，且不越过F 点，小物块在D 点的速度范围是多少？

Answer 1