Question

【題目】如圖所示，粗糙水平地面AB與半徑R=1.6m的光滑半圓軌道BCD相連接，且在同一豎直平面內(nèi)，O是BCD的圓心，BOD在同一豎直線上．質(zhì)量m=2kg的小物塊（可看成質(zhì)點(diǎn)）在F0=14N的水平恒力的作用下，從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)．已知AB=10m，小物塊與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2．當(dāng)小物塊運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)撤去力F0。g=10m/s2．求：

(1)小物塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度的大小；

(2)小物塊運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)，軌道對(duì)小物塊作用力的大小；

(3)小物塊離開(kāi)D點(diǎn)運(yùn)動(dòng)t0=0.5s時(shí)重力的瞬時(shí)功率。

Answer 1

【答案】（1）10m/s（2）25N（3）100W

【解析】（1）從A到B，根據(jù)動(dòng)能定理有 ，得 vB =10m/s

（2）從B到D，根據(jù)機(jī)械能守恒定律有： 解得：vD =6m/s

在D點(diǎn)，根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律有 得:

（3）(4分)小物塊離開(kāi)D點(diǎn)后做一平拋運(yùn)動(dòng)，由2R=gt12/2得落地時(shí)間t1=0.8s，而t0 ﹤t1，小物塊還在空中運(yùn)動(dòng)。vy=gt0=5m/s，重力的瞬時(shí)功率P=mgvy=100W