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  • 如图所示，AB部分是竖直平面内的四分之一圆弧轨道，在下端B与水平直轨道BC相切．一质量为m=0.5kg的小物块，在水平力F的作用下静止于P点．已知PO与水平方向的夹角θ=30°，圆弧轨道的半径R=0.9m，圆弧轨道光滑，物块与水平轨道BC之间的滑动摩擦因数μ=0.4．重力加速度g=10m/s2．求：（1）小物块静止于P点时水平力F的大小（2）撤去水平力F，由P点无初速释放小物块，求小物块通过最低点B时轨道对小物块的支持力NB（3）小物块在水平轨道上滑动的最大距离s．试题及答案-解答题-云返教育

      • 试题详情

      如图所示，AB部分是竖直平面内的四分之一圆弧轨道，在下端B与水平直轨道BC相切．一质量为m=0.5kg的小物块，在水平力F的作用下静止于P点．已知PO与水平方向的夹角θ=30°，圆弧轨道的半径R=0.9m，圆弧轨道光滑，物块与水平轨道BC之间的滑动摩擦因数μ=0.4．重力加速度g=10m/s2．求：
      （1）小物块静止于P点时水平力F的大小
      （2）撤去水平力F，由P点无初速释放小物块，求小物块通过最低点B时轨道对小物块的支持力N      B
      （3）小物块在水平轨道上滑动的最大距离s．

      试题解答

      见解析
      解：（1）物块在P点的受力如图．
      据平衡条件可得：F=mgcotθ=5
      √3
      (N)
      （2）物块由P点运动至B点的过程中，机械能守恒，则有：
      mg(R-Rsinθ)=
      1
      2
      mv2
      运动至B点时，据牛顿第二定律有：
      NB-mg=m
      v2
      R

      得      NB=mg+m
      v2
      R
      =10(N)
      （3）物块在水平轨道上滑行的过程，据动能定理有：
      -μmgs=0-
      1
      2
      mv2
      得s=
      v2
      2μg
      =
      9
      8
      (m)
      答：
      （1）小物块静止于P点时水平力F的大小为5
      √3
      N．
      （2）小物块通过最低点B时轨道对小物块的支持力N      B是10N．
      （3）小物块在水平轨道上滑动的最大距???s是
      9
      8
      m．
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      选修2-2人教版解答题高中物理

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