Question

【題目】如圖所示，粗糙水平地面AB與半徑R=1.6m的光滑半圓軌道BCD相連接，且在同一豎直平面內，O是BCD的圓心，BOD在同一豎直線上．質量m=2kg的小物塊（可看成質點）在F0=14N的水平恒力的作用下，從A點由靜止開始做勻加速直線運動．已知AB=10m，小物塊與水平地面間的動摩擦因數為μ=0.2．當小物塊運動到B點時撤去力F0。g=10m/s2．求：

(1)小物塊到達B點時速度的大小；

(2)小物塊運動到D點時，軌道對小物塊作用力的大小；

(3)小物塊離開D點運動t0=0.5s時重力的瞬時功率。

Answer 1

【答案】（1）10m/s（2）25N（3）100W

【解析】（1）從A到B，根據動能定理有 ，得 vB =10m/s

（2）從B到D，根據機械能守恒定律有： 解得：vD =6m/s

在D點，根據牛頓運動定律有 得:

（3）(4分)小物塊離開D點后做一平拋運動，由2R=gt12/2得落地時間t1=0.8s，而t0 ﹤t1，小物塊還在空中運動。vy=gt0=5m/s，重力的瞬時功率P=mgvy=100W