Question

如圖所示，質量的滑塊（可視為質點），在F=60N的水平拉力作用下從A點由靜止開始運動，一段時間后撤去拉力F，當滑塊由平臺邊緣B點飛出后，恰能從水平地面上的C點沿切線方向落入豎直圓弧軌道CDE，并從軌道邊緣E點豎直向上飛出，經過0.4 s后落回E點。已知AB間的距離L="2.3" m，滑塊與平臺間的動摩擦因數，平臺離地高度，B、C兩點間水平距離s="1.2" m，圓弧軌道半徑R=1.0m。重力加速度g取10 m／s²，不計空氣阻力。求：

（1）滑塊運動到B點時的速度大小；
（2）滑塊在平臺上運動時受水平拉力F作用的時間；
（3）分析滑塊能否再次經過C點。

Answer 1

（1）（2）（3）能

試題分析：（1）滑塊由B至C的過程中做平拋運動
水平方向：              1分
豎直方向：           1分
解得：              1分
（2）滑塊由A至B的過程中，F作用時間內做勻加速直線運動
             1分
                       1分
                   1分
撤去F后滑塊做勻減速直線運動
              1分
               1分
             1分
               1分
聯立得：                1分
（3）由B至C的過程根據動能定理
                2分
得
因此              1分
滑塊從E點上拋至落回的時間用表示，則
              1分
滑塊沿圓弧軌道由C到E過程，設克服摩擦力做的功為
根據動能定理：           2分
可得：
由E點返回到C點過程，
由于
又因為返回過程中，克服摩擦力做功，故滑決一定能再次經過C點           2分