Question

【题目】如图所示，半径R=0.50m 的光滑四分之一圆轨道MN竖直固定在水平桌面上，轨道末端切线水平且端点 N 处于桌面边缘，把质量m=0.20kg 的小物块从圆轨道上某点由静止释放，经过N点后做平抛运动，到达地面上的P点。已知桌面高度h=0.80m，小物块经过N点时的速度 v0=3.0m/s，g取 10m/s2。不计空气阻力，物块可视为质点，求：

(1)小物块经过圆周上N点时对轨道压力 F 的大小；

(2)P 点到桌面边缘的水平距离x；

(3)小物块落地前瞬间速度v的大小。

Answer 1

【答案】(1)5.6N ；(2)1.2m；(3)5m/s

【解析】

(1)小物块经过圆周上N点时，由牛顿第二定律

解得FN=5.6N

由牛顿第三定律可知，物块对轨道压力的大小为5.6N；

(2)物块从N点做平抛运动，则竖直方向

水平方向

解得

(3) 小物块落地前瞬间速度v的大小