Question

【題目】如圖所示，固定的長直水平軌道MN 與位于豎直平面內的光滑半圓軌道相接，圓軌道半徑為R ，PN 恰好為該圓的一條豎直直徑。可視為質點的物塊A 和B 緊靠在一起靜止于N 處，物塊A 的質量 mA＝2m，B的質量mB＝m，兩物塊在足夠大的內力作用下突然分離，分別沿軌道向左、右運動，物塊B 恰好能通過P 點。已知物塊A 與MN 軌道間的動摩擦因數為，重力加速度為g ，求：

（1）物塊B 運動到P 點時的速度大小vP；

（2）兩物塊剛分離時物塊B 的速度大小vB；

（3）物塊A 在水平面上運動的時間t 。

Answer 1

【答案】

【解析】

試題分析：（1）物體B 在豎直平面內做圓周運動，在P 點時重力提供向心力

由

（2）兩物塊分離后B 物體沿圓軌道向上運動，僅重力做負功

（3）物塊A 與物塊B 由足夠大的內力突然分離，分離瞬間內力遠大于外力，兩物塊在水平方向上動量守恒，

之后物體A 做勻減速直線運動，由牛頓第二定律得：

由運動學公式