在豎直平面內有一個粗糙的圓弧軌道，其半徑R=0.4m，軌道的最低點距地面高度h=0.45m．一質量m=0.1k...

問題詳情：

在豎直平面內有一個粗糙的圓弧軌道，其半徑R=0.4m，軌道的最低點距地面高度h=0.45m．一質量m=0.1kg的小滑塊從軌道的最高點A由靜止釋放，到達最低點B時以一定的水平速度離開軌道，落地點C距軌道最低點的水平距離x=0.6m．空氣阻力不計，g取10m/s2，求：

（1）小滑塊離開軌道時的速度大小；

（2）小滑塊運動到軌道最低點時，對軌道的壓力大小；

（3）小滑塊在軌道上運動的過程中，克服摩擦力所做的功．

【回答】

解：（1）解：（1）小滑塊離開軌道後做平拋運動，設運動時間為t，初速度為v，則

x=vt

h=gt2

解得：v=2.0m/s

（2）小滑塊到達軌道最低點時，受重力和軌道對它的*力為N，根據牛頓第二定律：

N﹣mg=m

解得：N=2.0N

根據牛頓第三定律，軌道受到的壓力大小N'=N=2.0N，方向豎直向下

（3）在滑塊從軌道的最高點到最低點的過程中，根據動能定理：

mgR+Wf=mv2﹣0

Wf=﹣0.2J

所以小滑塊克服摩擦力做功為0.2J．

答：（1）小滑塊離開軌道時的速度大小為2m/s；

（2）小滑塊運動到軌道最低點時，對軌道的壓力大小為2N；

（3）小滑塊在軌道上運動的過程中，克服摩擦力所做的功為0.2J．

知識點：專題四 功和能

題型：計算題