Question

如圖所示，粗糙的斜面下端與光滑的圓弧軌道相切于，整個裝置豎直放置，是最低點，圓心角，與圓心等高．圓弧軌道半徑0．5 m，斜面長�，F有一個質量0．1 kg的小物體從斜面上端點無初速下滑，物體與斜面之間的動摩擦因數為。求：

（1）物體第一次通過點時的速度大小和對點處軌道的壓力各為多大?

（2）物體第一次離開點后在空中做豎直上拋運動，不計空氣阻力，則最高點和點之間的高度差為多大?

（3）物體從空中又返回到圓軌道和斜面．多次反復，在整個運動過程中，物體對點處軌道的最小壓力為多大?

Answer 1

(1)  (2)  

(3)

解析:

（1）物體P從A下滑經B到C過程中根據動能定理：

                                  （3分）

             

                                                                                          （3分）

              經點時                                 （3分）

              根據牛頓第二定律，對點的壓力                           （1分）

（2））從到機械能守恒                                       （2分）

       與間高度差                                                  （1分）

（3）物體最后在與其等高的圓弧軌道上來回運動時，經點壓力最小，由到根據機械能守恒

                               （3分）

                                               （2分）

根據牛頓第三定律       壓力（1分）