Question

【题目】半径为R=0.9m的光滑半圆形轨道固定在水平地面上，与水平面相切于A点。在距离A点1.3m的C处有一可视为质点的小滑块，质量为m=0.5kg，小滑块与水平面间的动摩擦因数为μ=0.2．对小滑块施加一个大小为F=11N的水平推力，使小滑块从C点由静止开始运动，当运动到A点时撤去推力，小滑块从圆轨道最低点A冲上竖直轨道。(g取10m/s2)问：

(1)小滑块在B处对轨道的压力；

(2)小滑块通过B点后，落地点到B点的水平距离。

Answer 1

【答案】（1）3.9N（2）2.4m

【解析】

（1）设小滑块运动到A、B点的速度分别为v1，v2，小滑块从C到A的过程，由动能定理有： ①

小滑块从A到B，机械能守恒，有： ②

在B点，设小滑块受到轨道的压力为FN，由牛顿定律结合向心力公式有：

③

代入数据解得：FN=3.9N

（2）由牛顿第三定律知，小滑块对轨道的压力大小为3.9 N，方向竖直向上。

小滑块离在B点后做平抛运动，有：

x=v2t ④

⑤

联立解得：x=2.4m