Question

【題目】如圖，一質(zhì)量為m=10kg的物體，由1/4光滑圓弧軌道上端從靜止開(kāi)始下滑，到達(dá)底端后沿水平面向右滑動(dòng)1m距離后停止。已知軌道半徑R=0.8m，g=10m/s2，求：

（1）物體滑至圓弧底端時(shí)的速度大小

（2）物體沿水平面滑動(dòng)過(guò)程中克服摩擦力做的功

（3）物體滑至圓弧底端時(shí)對(duì)軌道的壓力大小

Answer 1

【答案】（1） （2） （3）300N

【解析】

(1)物體在光滑圓弧軌道上下滑過(guò)程，根據(jù)動(dòng)能定理,有：mgR=

解得：v==4m/s；

(2)根據(jù)動(dòng)能定理-Wf=0-

Wf== ×10×42J=80J；

（3）在圓弧底端時(shí)，受重力和支持力，根據(jù)牛頓第二定律,有：FNmg=m

解得：FN=mg+m=10×10+10×=300N，

根據(jù)牛頓第三定律，物體對(duì)軌道的壓力大小為300N

答：(1)物體滑至圓弧底端時(shí)的速度大小4m/s

(2)物體沿水平面滑動(dòng)過(guò)程中克服摩擦力做的功為80J；

(3)物體滑至圓弧底端時(shí)對(duì)軌道的壓力大小300N