Question

【题目】如图所示，QB段为一半径为R＝1 m的光滑圆弧轨道，AQ段为一长度为L＝1 m的粗糙水平轨道，两轨道相切于Q点，Q在圆心O的正下方，整个轨道位于同一竖直平面内。物块P的质量为m＝1 kg(可视为质点)，P与AQ间的动摩擦因数μ＝0.1，若物块P以速度v0从A点滑上水平轨道，到C点后又返回A点时恰好静止。(取g＝10 m/s2)求：

(1)v0的大小；

(2)物块P第一次刚通过Q点时对圆弧轨道的压力。

Answer 1

【答案】（1） （2）12N

【解析】

试题⑴物块P从A到C又返回到A的过程中，由动能定理有，代入数值解得="2" m/s ；⑵设物块P通过Q点的速度为v，在Q点轨道对P的支持力为F，由动能定理和向心力表达式有，，联立两式代入数值得F=12N。物块P第一次刚通过Q点时对圆弧轨道的压力，与圆弧轨道对P的支持力是一对相互作用力，所以物块P对轨道压力大小为12N，方向竖直向下。