Question

【题目】如图所示，半径R=0. 4m的粗糙半圆形轨道BCD放置在竖直平面内，B端与粗糙的水平轨道AB相切，一质量m=2. 0kg的滑块（可视为质点）静止在粗糙水平面上的P点. 现对滑块施加一水平向右恒定的拉力F，使滑块由静止开始向右运动. 到B点时撤去拉力F，滑块恰能运动到D点. 滑块从B点到D点的过程中克服摩擦力所做的功. 已知滑块与水平面间的动摩擦因数，P、B两点间的距离L=5m，重力加速度g取10m/s2. 求：

（1）滑块运动到D点的速度

（2）滑块通过圆轨道B点时，轨道对滑块的支持力；

（3）恒力F的大小.

Answer 1

【答案】(1)2 m/s (2)145N方向竖直向上 (3)10N

【解析】

（1）滑块恰能运动到D点.

解得

m/s

（2）由动能定理：

解得

N

方向竖直向上

（3）由动能定理：

解得

F=10N