Question

【題目】如圖，粗糙直軌道AB長s＝1.6m，與水平方向的夾角θ＝37°；曲線軌道BC光滑且足夠長，它們在B處光滑連接。一質量m＝0.2kg的小環靜止在A點，在平行于斜面向上的恒定拉力F的作用下，經過t＝0.8s運動到B點，然后撤去拉力F。小環與斜面間動摩擦因數μ＝0.4。（g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）求：

（1）拉力F的大小；

（2）小環沿BC軌道上升的最大高度h。

Answer 1

【答案】(1) F＝2.84N (2) h＝0.8m

【解析】（1）小環受力分析如圖；小環在AB段受恒力作用，做勻加速運動

因此

得

由牛頓定律得

代入數據得 F＝2.84N

文字與邏輯

（2）表述一：

小環在B點速度 vB＝at＝4m/s

因BC軌道光滑，小環在BC上運動時只有重力做功，機械能守恒，即小環在B處與最高處的機械能相等，且在最高處時速度為零。

以B點為零勢能點，根據機械能守恒定律：

代入數據得 h＝0.8m