Question

光滑水平面AB與豎直面內(nèi)的粗糙半圓形導(dǎo)軌在B點(diǎn)平滑連接，導(dǎo)軌半徑為R，一個(gè)質(zhì)量m的小物塊在A點(diǎn)以V0=3的速度向B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，如圖所示，AB=4R，物塊沿圓形軌道通過(guò)最高點(diǎn)C后做平拋運(yùn)動(dòng)，最后恰好落回出發(fā)點(diǎn)A。（ g取10 m/s2），求：

 (1) 物塊在C點(diǎn)時(shí)的速度大小VC

(2) 物塊在C點(diǎn)處對(duì)軌道的壓力大小FN

(3) 物塊從B到C過(guò)程阻力所做的功

Answer 1

【答案】        

【解析】

（1）物塊離開(kāi)C后做平拋運(yùn)動(dòng)，

豎直方向：，

水平方向：，

解得：；

（2）物塊在C點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)，

由牛頓第二定律得：，

解得：，

由牛頓第三運(yùn)動(dòng)定律得，物塊對(duì)軌道的壓力：

，方向：豎直向上；

（3）對(duì)從B到C的過(guò)程，由動(dòng)能定理得：

解得：．

【考點(diǎn)】動(dòng)能定理的應(yīng)用；牛頓第二定律；平拋運(yùn)動(dòng)；向心力