Question

【题目】如图所示，水平光滑直轨道ab与半径为0.4m的竖直半圆形粗糙轨道bc相切， 3.2m，且d点是ab的中点。一质量2kg的小球以8m/s初速度沿直轨道ab向右运动，小球进入半圆形轨道后能通过c点，然后小球做平抛运动落在直轨道上的d点，则求：

（1）小球在最高点对轨道的挤压力；

（2）通过轨道bc时克服摩擦力做功。

Answer 1

【答案】（1）60N 方向竖直向上（2）32J

【解析】（1）小球从c点以后做平抛运动，则： ， ，在c点根据牛顿第二定律可以得到： ，代入数据整理可以得到： ，根据牛顿第三定律可以知道，在c点对轨道的压力大小为，方向竖直向上。

（2）从b到c根据动能定理：

代入数据整理可以得到： ，即克服摩擦力做功为。