Question

【題目】如圖所示，AB是一傾角為、長度的絕緣光滑直軌道，BCD是半徑為的絕緣圓弧軌道（BC段光滑，CD段粗糙），它們相切于B點，C為圓弧軌道的最低點，B、D點等高。整個空間存在著豎直向上的勻強電場，場強，質量m＝0.2kg、帶電量的滑塊從斜面頂端由靜止開始滑下，上滑到D點剛好停止。取重力加速度， ， 。求：

（1）滑塊從斜面最高點滑到斜面底端B點時的速度大小；

（2）滑塊滑到圓弧軌道最低點C點時對軌道的壓力；

（3）滑塊在CD段克服摩擦力做的功。

Answer 1

【答案】（1）；（2）3.8N，方向豎直向下；（3）.

【解析】試題分析：（1）滑塊從A到B由動能定理可以求出B點的速度；（2）滑塊從A到C由動能定理可以求出C點的速度，在C點由牛頓第二定律可以求出軌道對滑塊的支持力，由牛頓第三定律可以求出滑塊對軌道的壓力；（3）對滑塊全過程應用動能定理即可出克服摩擦力做的功.

（1）滑塊從A到B由動能定理得：

代入數據得：

（2）滑塊從A到C由動能定理得：

在C點：

聯立解得：N=3.8N

由牛頓第三定律知：滑塊在C點對軌道的壓力大小為3.8N，方向豎直向下

（3）對滑塊全程運動分析，即A→D，由動能定理得：

解得：