Question

【題目】如圖所示，粗糙水平地面AB與半徑R＝0.4m的光滑半圓軌道BCD相連接，且在同一豎直平面內(nèi)，O是BCD的圓心，BOD在同一豎直線(xiàn)上。質(zhì)量m＝2kg的小物體在9N的水平恒力F的作用下，從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。已知AB＝5m，小物塊與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.2．當(dāng)小物塊運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)撤去力F．求：

(1)小物塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度的大��；

(2)小物塊通過(guò)B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力；

(3)小物塊能否通過(guò)最高點(diǎn)D點(diǎn)，請(qǐng)用物理知識(shí)說(shuō)明理由.

Answer 1

【答案】(1)vB＝5m/s (2) 145N，方向豎直向下 (3)，則小物塊能通過(guò)最高點(diǎn)D點(diǎn).

【解析】

(1)從A到B，根據(jù)動(dòng)能定理有：，代入數(shù)據(jù)得：vB＝5m/s

(2)由牛頓第二定律：，代入數(shù)據(jù)得：，根據(jù)牛頓第三定律，對(duì)軌道的壓力大小是145N，方向豎直向下

(3)假設(shè)小物塊能通過(guò)最高點(diǎn)D點(diǎn).，從B到D，根據(jù)機(jī)械能守恒定律有：,代入數(shù)據(jù)解得：vD＝3m/s，恰好通過(guò)最高點(diǎn)D點(diǎn)的速度:，解得：，因，則小物塊能通過(guò)最高點(diǎn)D點(diǎn).