Question

【題目】如圖所示，BCD是半徑R = 0.4m的豎直圓形光滑軌道，D是軌道的最高點(diǎn)，光滑水平面AB與圓軌道在B點(diǎn)相切。一質(zhì)量m = 1kg可以看成質(zhì)點(diǎn)的物體靜止在水平面上的A點(diǎn)。現(xiàn)用F = 8N的水平恒力作用在物體上，使它在水平面上做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，當(dāng)物體到達(dá)B點(diǎn)時(shí)撤去外力F，之后物體沿BCD軌道運(yùn)動(dòng)。已知A與B之間的距離x=2m，取重力加速度g = 10m/s。求：

（1）恒力F做的功WF；

（2）物體運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)的速度大小vD；

（3）在D點(diǎn)軌道對(duì)物體的壓力大小FN。

Answer 1

【答案】（1）；（2）；（3）

【解析】

(1)物體從A到B，根據(jù)功的定義式

解得：；

(2)物體從A到B，根據(jù)動(dòng)能定理有：

物體從B到D，根據(jù)機(jī)械能守恒定律有：

解得：；

(3)在D點(diǎn)，物體受力如圖所示

根據(jù)牛頓第二定律得：

解得：