Question

【题目】如图所示，水平轨道与竖直平面内的圆弧轨道平滑连接后固定在水平地面上，圆弧轨道B端的切线沿水平方向。质量m=1．0kg的滑块（可视为质点）在水平恒力F=10．0N的作用下，从A点由静止开始运动，当滑块运动的位移x=0．50m时撤去力F．已知A、B之间的距离x0=1．0m，滑块与水平轨道间的动摩擦因数，g取10m/s2．

（1）求在撤去力F时，滑块速度v的大小；

（2）求滑块通过B电时的动能；

（3）滑块通过B点后，能沿圆弧轨道上升的最大高度h=0．35m，求滑块沿圆弧轨道上升过程中克服摩擦力做的功．

Answer 1

【答案】（1）v=3．0m/s （2）EkB=4．0J （3）Wf=0．50J

【解析】

试题分析：（1）滑动摩擦力 f=μmg

设滑块的加速度为a1，根据牛顿第二定律F-μmg=ma1

解得 a1=9．0m/s2

设滑块运动位移为0．50m时的速度大小为v，根据运动学公式v2=2a1x

解得v=3．0m/s；

（2）设滑块通过B点时的动能为EkB

从A到B运动过程中，依据动能定理有

解得EkB=4．0J

（3）设滑块沿圆弧轨道上升过程中克服摩擦力做功为Wf，根据动能定理

解得Wf=0．50J；