Question

【題目】如圖所示,水平光滑軌道AB與豎直半圓形光滑軌道BC在B點平滑連接,半圓形軌道半徑為R,AB段長為4R,質(zhì)量為m的小滑塊(可視為質(zhì)點)在水平恒力F（F為未知量）作用下，從A點由靜止開始運(yùn)動，經(jīng)B點時撤去力F，小滑塊進(jìn)入半圓形軌道，沿軌道運(yùn)動到最高點C，從C點水平飛出。重力加速度為g.求：

(1)滑塊通過C點時的速度大小；

(2)滑塊剛進(jìn)入半圓形軌道時，在B點對圓軌道壓力的大小；

Answer 1

【答案】（1）10m/s；(2) 9N

【解析】

（1）設(shè)滑塊從C點飛出時的速度為vC，從C點運(yùn)動到A點時間為t，滑塊從C點飛出后，做平拋運(yùn)動，有：2R=gt2，x=vCt；

所以有：vC==10m/s；

（2）物體從B到C過程滿足機(jī)械能守恒，取AB 面為重力勢能面，有：

mvB2=mvC2+2mgR

設(shè)滑塊在B點受軌道的支持力為FN，根據(jù)牛頓第二定律

FN-mg=

聯(lián)立解得：FN=9N

依據(jù)牛頓第三定律，滑塊在B點對軌道的壓力大小為9N