Question

如圖所示，在豎直平面內固定一半徑R為2 m、圓心角為120°的光滑圓弧軌道BEC，其中點E是最低點．在B、C兩端平滑、對稱地連接長度S均為m的AB、CD兩段粗糙直軌道，直軌道上端A、D與最低點E之間的高度差h均為2.5 m．現將質量為0.01 kg的小物塊由A點靜止釋放，物塊與直軌道間的動摩擦因數均為0.25．求：

(1) 小物塊從靜止釋放到第一次過E點時重力做的功；

(2) 小物塊第一次通過E點時的動能大小；

(3) 小物塊在E點時受到支持力的最小值．

 

Answer 1

(1) 0.25J(2)0.23J(3) 0.2N

解析:(1) 小物塊從靜止釋放到第一次過E點時重力做的功W_G=mgh=0.25J  2分

（2）根據動能定理：mghμmgscos60⁰=E_k    2分   得E_k=0.23J    2分

（3）根據動能定理：mg(R-Rcos60⁰)=mv²    2分

由向心力公式有：F_N-mg= 2分

得  F_N=2mg=0.2N   2分