Question

【題目】如圖所示，QB段是半徑為R=1m的光滑圓弧軌道，AQ段是長度為L=1 m的粗糙水平軌道，兩軌道相切于Q點，Q在圓心O的正下方，整個軌道位于同一豎直平面內(nèi)．物塊P的質(zhì)量m=1kg（可視為質(zhì)點），P與AQ間的動摩擦因數(shù)μ=0.1，若物塊P以初速度v0從A點滑上水平軌道，到C點又返回A點時恰好靜止．（取g=10 m/s2）求：

（1）初速度v0的大小；

（2）物塊P第一次剛通過Q點時對圓弧軌道的壓力的大小和方向．

Answer 1

【答案】⑴2 m/s ；⑵12N，方向豎直向下

【解析】試題分析：（1）在整個過程中由動能定理可知：

μmg2L＝0mv02

（2）從A到Q的過程中由動能定理可知：

μmgL＝mvQ2mv02

在Q點由牛頓第二定律可得：

聯(lián)立解得：FN=12N

由牛頓第三定律可知對軌道的壓力為12N