Question

質量為m＝1Kg的滑塊沿光滑的圓軌道內側向上滑行，已知圓弧軌道半徑R＝0.4m，如圖所示，g＝10m/s²，求：

⑴滑塊經過圓弧軌道最高點的速度為v₁＝2m/s，則在最高點時圓弧軌道對滑塊的壓力為多少？
⑵滑塊經過圓弧軌道最高點的速度為v₂＝4m/s，則在最高點時滑塊對圓弧軌道的壓力為多少？

Answer 1

（1）0（2）30N，方向豎直向上

試題分析：⑴當滑塊經過圓弧軌道最高點的速度為v₁＝2m/s時，根據牛頓第二定律有：                 ①（2分）
由①式得（2分）
⑵滑塊經過圓弧軌道最高點的速度為v₂＝4m/s時，根據牛頓第二定律有：
                    ②（1分）
由①式得（2分）
又有牛頓第三定律可知，滑塊對圓弧軌道的壓力為30N，方向豎直向上（1分）
點評：關鍵是弄清楚滑塊在最高點的向心力來源，根據牛頓第二定律列式求解