Question

（14分）光滑水平面AB與豎直面內的粗糙半圓形導軌在B點平滑連接，導軌半徑為R，一個質量m的小物塊在A點以v0=3的速度向B點運動，如圖所示，AB=4R，物塊沿圓形軌道通過最高點C后做平拋運動，最后恰好落回出發(fā)點A。（g取10 m/s2），求：

（1）物塊在C點時的速度大小vC；

（2）物塊在C點處對軌道的壓力大小FN；

（3）物塊從B到C過程阻力所做的功。

 

Answer 1

（1）（2）3mg （3）0.5mgR

【解析】

試題分析：（1）物塊離開C后做平拋運動，豎直方向：，

水平方向：，解得：

（2）物塊在C點做圓周運動，由牛頓第二定律得：

解得：

由牛頓第三運動定律得，物塊對軌道的壓力： 方向：豎直向上；

（3）對從B到C的過程，由動能定理得：，

解得：。

考點：平拋運動；牛頓定律及動能定理的應用.