Question

如圖所示，豎直面內一組合軌道由三部分組成；AB段為半徑R=0.9m的半圓形，BC段水平、CD段為傾角為=45°的足夠長的斜面，各部分間均平滑連接。一質量為m=0.2kg（可視為質點）的小物塊，從CD段上的某點M（M距BC的高度為h）由靜止釋放，小物塊運動中與CD段動摩擦因數為μ=0.1，AB、BC部分光滑。取g=10m/s²，求

小題1:若h=2m，小物塊經圓軌道的最低點B時對軌道的壓力；
小題2:h為何值時小物塊才能通過圓軌道的最高點A？

Answer 1

小題1:壓力大小為10N，方向豎直向下
小題2:

（1）小物塊由M到B的過程，根據動能定理得
        （2分）
在B點，由牛頓第二定律得        （2分）
解得F="10N                           " （1分）
根據牛頓第三定律知：小物塊在B點對軌道的壓力大小為10N，方向豎直向下（1分）
（1）小物塊通過最高點時，由牛頓第二定律得
                          （1分）
需滿足
小物塊由M到A的過程，由動能定理得
               （1分）
解得
代入數據得                  （2分）