Question

20、如左圖所示，一個凸起、一個凹陷的兩個光滑曲線軌道，它們的路程相同．甲、乙兩個相同的小球，以相同的速度，都從曲線軌道的起點(diǎn)，同時出發(fā)．則

乙

球先到達(dá)曲線軌道中點(diǎn)；

乙

球先到達(dá)曲線軌道的末端．
如右圖是用“道釘撬”撬鐵軌道釘?shù)氖疽鈭D．請畫出“道釘撬”所受阻力的示意圖；并畫出動力F₁對支點(diǎn)的力臂．

Answer 1

分析：已知速度和路程相等，根據(jù)兩個球的平均速度大小，比較所用時間的多少，即平均速度越大，所用時間越短；
先確定阻力的作用點(diǎn)，然后根據(jù)示意圖的畫法表示出阻力的作用點(diǎn)和方向；根據(jù)力臂的畫法表示出動力臂，即過支點(diǎn)作動力作用線的垂線段．

解答：解：（1）因為兩個小球的速度相同，到達(dá)中點(diǎn)時的路程也相同，又是同時出發(fā)，而乙球的速度是越來越大的，甲球的速度是越來越小的，所以乙球的平均速度大于甲球的平均速度，故乙球先到達(dá)中點(diǎn)；因為兩個軌道光滑，所以能量守恒，到達(dá)終點(diǎn)時的速度相同，又因為后一半的路程也相同，而甲的速度是越來越快，乙的速度是越來越慢，所以乙的平均速度大于甲的平均速度，故還是乙球先到達(dá)終點(diǎn)．
故答案為：乙、乙．
（2）“道釘撬”與釘子接觸的位置為阻力作用點(diǎn)，過作用點(diǎn)作豎直向下的力（即阻力）；然后過支點(diǎn)O作動力作用線的垂線段（即動力臂）．如圖所示：

點(diǎn)評：本類型題要注意力和力臂的對應(yīng)，力臂一定是支點(diǎn)到力的作用線的垂直線段，會根據(jù)速度判斷物體的運(yùn)動快慢．