Question

【題目】如圖甲所示，固定在水平地面上的工件，由AB和BD兩部分組成，其中AB部分為光滑的圓弧，∠AOB＝37°，圓弧的半徑R＝0.5m；BD部分水平，長度為0.2 m，C為BD的中點(diǎn)．現(xiàn)有一質(zhì)量m＝1 kg，可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊從A端由靜止釋放，恰好能運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)．(g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)

求：

⑴為使物塊恰好運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)靜止，可以在物塊運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)后，對(duì)它施加一豎直向下的恒力F，F應(yīng)為多大？

⑵為使物塊運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)速度為零，也可先將BD部分以B為軸向上轉(zhuǎn)動(dòng)一銳角θ，如圖乙所示，θ應(yīng)為多大？(假設(shè)物塊經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)沒有能量損失)

Answer 1

【答案】(1) 10 N. (2) θ＝37°

【解析】 (1)物塊在從A運(yùn)動(dòng)到D的過程中，

在從A運(yùn)動(dòng)到C的過程中，

且，解得；

(2)物塊在從A經(jīng)B到C的過程中，

代入數(shù)據(jù)得： ，解得。