在豎直平面內固定一軌道ABCO，AB段水平放置，長為4m，BCO段彎曲且光滑，軌道在D點的曲率半徑為1.5m;...

問題詳情：

在豎直平面內固定一軌道ABCO，AB段水平放置，長為4m，BCO段彎曲且光滑，軌道在D點的曲率半徑為1.5m; -質量為1.0 kg、可視作質點的圓環套在軌道上，圓環與軌道AB段間的動摩擦因數為0.5.建立如圖所示的直角座標系，圓環在沿x軸正方向的恆力F作用下，從A(-7m,2m)點由靜止開始運動，到達原點D時撤去恆力F，水平飛出後經過D (6m，3m)點。重力加速度g取lOm/s2，不計空氣阻力，求：

 (1)圓環到達D點時對軌道的壓力； (2)恆力F的大小；

(3)圓環在AB段運動的時間．

【回答】

解：(1)圓環從O到D過程中做平拋運動

 （1分）        （1分）

讀圖知D點座標為：x=6m、y=3m， 所以  v0=m/s     

到達O點時：根據向心力公式  =           （1分） 

代入資料，得     FN=30N                               

根據牛頓第三定律得，對軌道的壓力為30N，方向豎直向上  （1分） 

(2)設圓環從A到O的水平位移為x，根據動能定理 有

                               （2分）

代入資料，得F=10N                                       （1分）

(3)設圓環從A到B過程中，根據牛頓第二定律有

                                                               （1分）                        

根據運動學公式 有                                            （1分）              

代入資料，得時間s                                  （1分）

知識點：專題三 力與物體的曲線運動

題型：計算題