题目内容
【题目】如图所示,半径R=0.4 m的光滑半圆轨道与粗糙的水平面相切于A点,质量为m=1 kg的小物体(可视为质点)在水平拉力F的作用下,从静止开始由C点运动到A点,物体从A点进入半圆轨道的同时撤去外力F,物体沿半圆轨道通过最高点B后做平抛运动,正好落到C点,已知xAC=2 m,物体与水平面的动摩擦因素为μ=0.48,g取10 m/s2。试求:
(1)物体在B点时的速度大小
(2)物体到达半圆轨道A点时对轨道的压力大小;
(3)物体从C到A的过程中,外力F做的功。
【答案】(1)5m/s;(2)112.5N;(3)24.1J
【解析】
(1)设物体在B点的速度为v,由B到C做平抛运动,有
解得:
v=5 m/s
(2)A到B,机械能守恒定律有:
在A点,设轨道对物体的作用力为,则:
解得:
FN=112.5 N.
(3)由C到A应用动能定理有:
解得:
J