Question

（14分）如圖所示，半徑R=2m的四分之一粗糙圓弧軌道AB置于豎直平面內，軌道的B端切線水平，且距水平地面高度為h=1．25m，現(xiàn)將一質量m=0．2kg的小滑塊從A點由靜止釋放，滑塊沿圓弧軌道運動至B點以V_０=5m/s的速度水平飛出，不計空氣阻力（g取10m／s²）．求：

（1）小滑塊沿圓弧軌道運動過程中所受摩擦力做的功W_f
（2）小滑塊經過B點時對圓軌道的壓力
（3）小滑塊著地時的速度V的大小

Answer 1

－1.5J   4.5N  7.07m/s

解析試題分析：（1）小滑塊沿圓弧軌道運動過程中由動能定理有
          （3分）
解得             （1分）
（2）設軌道對滑塊的支持力為F_N，由牛頓第二定律有
         （3分）
解得  F_N=4.5N            （1分）
由牛頓第三定律，滑塊對圓軌道的壓力為F´_N=4.5N，方向豎直向下。 （2分）
（3）滑塊過B點后做平拋運動，設著地時速度為V
由機械能守恒定律有
         （3分）
解得  V=5m/s="7.07" m/s       （1分）
考點：本題考查動能定理、牛頓第二定律、機械能守恒。