Question

【题目】如图所示，光滑水平面上放置一质量为M、半径为R的1/4一竖直光滑圆轨道B，圆弧轨道B左端与水平面相切，有一锁定装置将其固定。水平轨道左端固定一轻弹簧，质量为m的物块A(可视为质点)从圆弧轨道B的最高点由静止释放，当A进入水平面时，解除对B的锁定。已知M=0.4kg，m=0.2kg，R=1.8m，取g=10m/s2。求

（1）A下滑到圆轨道最低点时对圆轨道的压力；

（2）A压缩弹簧返回后沿圆弧轨道上升的最大高度h。

Answer 1

【答案】（1）6N；竖直向下（2）1.2m

【解析】（1）A滑至最低点过程机械能守恒，

在最低点对A由牛顿第二定律： ，解得

由牛顿第三定律可知对轨道的压力大小为6N，方向竖直向下

（2）当A压缩弹簧返回时速度大小v=6m/s

A和B相互作用过程系统动量守恒，

上升过程系统机械能守恒，

解得h=1.2m．