Question

如圖所示，水平光滑軌道AB與豎直半圓形光滑軌道在B點平滑連接，AB段長x=2.5m，半圓形軌道半徑R=0.9m。質(zhì)量m=0.10kg的小滑塊（可視為質(zhì)點）在水平恒力F作用下，從A點由靜止開始運動，經(jīng)B點時撤去力F，小滑塊進入半圓形軌道，沿軌道恰好能運動到最高點C，然后從C點水平飛出。重力加速度g取10m/s²。求:

(1)滑塊落地點與B點的水平距離；

(2)滑塊剛進入半圓形軌道時，在B點對軌道的壓力大��；

(3)水平力F 的大小。

Answer 1

解: （1）由于滑塊C恰好能通過C點，由得：

所以滑塊從C點拋出的速度為 3m/s       —————2 分

滑塊下落的時間 0.6s；

故滑塊落地點與B點的水平距離3×0.6m=1.8m    —————2 分

（2）滑塊從B到C，遵循機械能守恒定律，則：

                      —————2 分

滑塊在B點，應(yīng)用牛頓第二定律可得：  —————1分

聯(lián)立以上兩式，得： 6N                            —————1 分

根據(jù)牛頓第三定律得，在B點滑塊對軌道壓力的大小為6N—————1 分

（3）滑塊在經(jīng)過AB段時，根據(jù)動能定理得：  ————2 分

故拉力F=0.9N                                   —————1 分