Question

【題目】如圖所示，豎直平面內(nèi)光滑水平軌道與班級R=0.4m的豎直固定粗糙圓弧軌道在B點平滑連接，且過B點的圓弧軌道切線水平，質(zhì)量m=1kg的物塊（可視為質(zhì)點）靜置于光滑水平軌道上B點左上方距離B點x=2.5m的A點。現(xiàn)對物塊施加大小F=9N的水平向右的拉力，在物塊到達B點前瞬間撤去F，物塊到達圓弧軌道最高點C后繼續(xù)豎直向上運動，經(jīng)時間t=0.8s，空氣阻力不計，取，求：

（1）物塊到達C點時對軌道的壓力的大小N；

（2）物塊從B點沿圓弧軌道滑到C點的過程中由于摩擦力產(chǎn)生的熱量Q。

Answer 1

【答案】（1）40N（2）10.5J

【解析】（1）經(jīng)分析可知，物塊到達C點時的速度大小為

設(shè)物塊到C點時受圓弧軌道彈力大小為，由牛頓第二定律有：

解得，

由牛頓第三定律可知，此時物塊對軌道的壓力大小為40N

（2）在物塊從A到C的過程中，由功能關(guān)系有： ，

解得Q=10.5J