Question

如圖所示，豎直光滑圓軌道BCD固定在水平面AB上，軌道圓心為O，半徑R=lm，軌道最低點與水平面相切于B點，C為軌道最高點，D點與圓心O等高。一質(zhì)量m=1Kg的小物塊，從水平面上以速度V0豎直向上拋出，拋出的初速度v0 =8m/s，物塊從D點進入圓軌道，最終停在A點。若A、B間的距離為8m。g=l0m／s2。求：

(1)求物塊運動到C點時，對軌道的壓力為多大？

(2)求物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)μ。

(3)物塊從B點運動到A點所用的時間。

 

Answer 1

（1）14N,方向向上；（2）μ=0.4；（3）2s。

【解析】

試題分析：（1）從拋出到到達C點，根據(jù)動能定理可得；

在C點，根據(jù)牛頓第二定律：，

代入數(shù)據(jù)解得：；FC=14N；

根據(jù)牛頓第三定律可得：物體對軌道的壓力為14N，方向向上；

（2）根據(jù)能量關(guān)系可得：，解得：μ=0.4；

（3）根據(jù)能量關(guān)系可知，物體運動到B點的速度為8m/s；在水平面上運動的加速度為：a=μg=4m/s2，故在水平面上運動的時間：

考點：動能定理及牛頓第二定律的應(yīng)用.