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    11．如图所示，一工件置于水平地面上，其AB段为一半径R=1.0m的光滑圆弧轨道，BC段为一长度L=0.5m的粗糙水平轨道，二者相切与B点，整个轨道位于同一竖直平面内，P点为圆弧轨道上的一个确定点，P、C两点间的高度差h=0.2m．一可视为质点的物块，其质量m=0.2kg，与BC间的动摩擦因数?1=0.4．工件质M=0.8kg，与地面间的动摩擦因数?2=0.1．若将一水平恒力F作用于工件，使物体在P点与工件保持相对静止，一起向左做匀加速直线运动．（取g=10m/s2）求：
    ①求F的大小；
    ②当速度V=5m/s时，使工件立刻停止运动（即不考虑减速的时间和位移），物块飞离圆弧轨道落至BC段，求物块的落点与B点间的距离．

    分析 1、物体从P点下滑经B点到C点的整个过程，运用动能定理列出等式，根据牛顿第二定律研究物体和工件求解
    2、根据平抛运动的规律求解物块的落点与B点间的距离．

    解答 解：（1）物体从P点下滑经B点到C点的整个过程，运用动能定理得
    mgh-?1mgL=0  ①
    h=0.2m  ②
    设物块的加速度大小为a，P点与圆心的连线与竖直方向间的夹角为θ，
    由几何关系可得cosθ=$\frac{R-h}{R}$                                 ③
    根据牛顿第二定律，对物体有mgtanθ=ma          ④
    对工件和物体整体有F-μ2（m+M）g=（m+M）a      ⑤
    联立②③④⑤式，代入数据得F=8.5N     ⑥
    （2）设物体平抛运动的时间为t，水平位移为x1，物块落点与B间的距离为x2，由运动学公式可得
    h=$\frac{1}{2}$gt2                          ⑦
     x1=vt                           ⑧
    x2=x1-Rsinθ                 ⑨
    联立②③⑦⑧⑨式，代入数据得x2=0.4m
    答：①F的大小是8.5N；
    ②物块飞离圆弧轨道落至BC段，物块的落点与B点间的距离是0.4m．

    点评 分析清楚物体在每个过程的运动状态，根据物体的运动的过程来逐个求解，本题中用到了动能定理、平抛运动和圆周运动的规律，涉及的知识点较多，要求学生要熟练的应用每一部分的知识．

    练习册系列答案
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    次数123456
    U/V1.001.201.501.702.002.20
    I/A0.160.190.240.270.320.36
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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

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