Question

【題目】如圖所示，質量為m的小球在水平恒力F＝2mg（g為重力加速度）的作用下，從水平軌道上的A點由靜止出發到B點時撤去外力，又沿豎直面內的半徑為R的光滑半圓形軌道運動，且恰好通過軌道最高點C，小球脫離半圓形軌道后又剛好落到原出發點A，求：

（1）小球經過半圓形軌道B點時對軌道的壓力大小；

（2）AB間的水平距離；

（2）小球與AB段間的動摩擦因數．

Answer 1

【答案】(1)6mg (2)2R (3)0.75

【解析】

（1）設小球經過半圓形軌道B點時，軌道給球的作用力FN：

由B到C過程，由動能定理得：

在C點：

聯立解得：FN=6mg

根據牛頓第三定律，軌道給小球的作用力FN'=FN=6mg

（2）離開C點，小球做平拋運動，則：

SAB＝vCt

解得SAB＝2R

（3）由A到B運動過程，由動能定理得：

代入數據解得：μ=0.75