Question

【題目】光滑水平面AB與豎直面內的粗糙半圓形導軌在B點平滑連接，導軌半徑為R，一個質量m的小物塊在A點以V0=4 的速度向B點運動，如圖所示，AB=4R，物塊沿圓形軌道通過最高點C后做平拋運動，最后恰好落回出發點A．（ g取10m/s2），求：

（1）物塊在C點時的速度大小VC
（2）物塊在C點處對軌道的壓力大小FN
（3）物塊從B到C過程阻力所做的功．

Answer 1

【答案】
（1）解：物塊從C到A做平拋運動，故由位移關系式：4R=vCt， ，所以，

（2）解：對物塊在C點應用牛頓第二定律可得：物塊受到的支持力 ；

故由牛頓第三定律可知：物塊在C點處對軌道的壓力大小FN=FN′=3mg

（3）解：物塊從A到C運動過程中只有BC段有重力、阻力做功，故由動能定理可得：物塊從B到C過程阻力所做的功

【解析】（1）由平拋運動位移關系求解；（2）對物塊在C處應用牛頓第二定律求得支持力，即可由牛頓第三定律求得壓力；（3）對物塊從B到C應用動能定理即可求解．