Question

如图所示，滑块在恒定外力F= 3mg/2作用下从水平轨道上的A点由静止出发到B点时撤去外力，又沿竖直面内的半径为R光滑半圆形轨道运动，且恰好通过轨道最高点C，滑块脱离半圆形轨道后又刚好落到原出发点A，滑块与地面的摩擦因数为0.25，试求

（1）滑块运动到B点速度大小

（2）滑块在半圆形轨道上运动时，对轨道压力的最小值和最大值

 

Answer 1

【答案】

(1) a=5g／4 (2) 最小值F _N=0  N 最大压力为6mg

【解析】

试题分析：设圆周的半径为R，则在C点：

mg=m       

最小值F _N=0  N ①

离开C点，滑块做平抛运动，则2R＝gt²／2    ②

v _C  t ＝s_AB     ③

由牛顿第二定律 F-f =ma         

a=5g／4

由A到B运动过程：  

v_B²＝2as_AB 

V_B=

由牛顿第二定律F_N-mg＝；

∴F_N＝+mg=6mg

由牛顿第三定律得：滑块对轨道的最大压力为6mg

考点：动能定理的应用；牛顿第二定律；平抛运动；向心力．

点评：本题注意应分段分析，不同的过程采用不同的物理规律求解，特别要注意在竖直面上的圆周运动中的临界值的确定．