Question

【題目】如圖所示，半徑R = 0.1m的豎直半圓形光滑軌道BC與水平面AB相切，AB距離x = 1m。一質量m = 0.1kg的小滑塊，從A點以v0 = 2m/s的初速度在水平面上滑行，滑上半圓形軌道。已知滑塊與水平面之間的動摩擦因數μ= 0.2。取重力加速度g = 10m/s。兩滑塊均可視為質點。求：

（1）小滑塊到達B點時的速度大小v1;

（2）小滑塊到達C點時的速度大小v2;

（3）在C點滑塊對軌道作用力的大小F。

Answer 1

【答案】（1）v1=4m/s （2）v2=m/s （3）F=11N

【解析】解：（1）以滑塊為研究對象，從A到B：

根據動能定理可得：

代入數據解得：

（2）從B到C：根據機械能守恒定律可得：

解得

在C點，滑塊受重力和軌道的作用力F，根據牛頓第二定律可得：

代入數據解得：F=11N

根據牛頓第三定律可得在C點滑塊對軌道作用力的大小為11N。