Question

如圖所示，滑塊在恒定外力F作用下從水平軌道上的A點由靜止出發(fā)到B點時撤去外力，又沿豎直面內的光滑半圓形軌道運動，且恰能通過軌道最高點C，AB距離為S，軌道半徑為R，求滑塊在AB段運動過程中的動摩擦因數．

Answer 1

分析：物塊恰好通過最高點C，知在C點重力提供圓周運動的向心力．由B到C過程運用機械能守恒定律可求出B點的動能，再對AB段運用動能定理求出動摩擦因數μ．

解答：解：在C點：mg=m

vC2

R

  vc=

Rg

由B到C過程重力做功：-2mgR=

1

2

m

v

2 c

-

1

2

m

v

2 B

 
vB=

5Rg

由A到B運動過程：(F-μmg)s=

1

2

m

v

2 B

     
μ=

F

mg

-

5R

2S

答：滑塊在AB段運動過程中的動摩擦因數為

F

mg

-

5R

2S

．

點評：本題綜合運用了動能定理、機械能守恒定律和牛頓第二定律，運用動能定理和機械能守恒定律時，一定要選擇合適的研究過程．