题目内容
【题目】如图所示，竖直面内的光滑圆弧轨道BCD与倾角为45°的固定斜面在B点平滑连接，圆弧所对的圆心角为90°，圆弧半径为R，一个质量为m的物块放在斜面上的A点给物块施加一个水平向左、大小等于mg的恒力（g为重力加速度），同时给物块一个沿斜面向下的初速度
，使物块沿斜面和圆弧轨道运动，当物块运动到D点时，对圆弧轨道的压力大小等于
，已知AB长等于2R，求：
(1)物块与斜面间的动摩擦因数大小；
(2)物块从D点离开圆弧轨道后再回到D点，需要的时间为多少。
【答案】(1)
；(2)
.
【解析】
(1)当物块运动到D点时，受恒力F和重力mg的合力方向垂直OD斜向左下方，则由牛顿第二定律可得
解得
在斜面上运动时所受的力F和重力mg的合力垂直斜面向下，大小为
mg，从A点到D点，由动能定理
解得
(2)物块从D点离开后，由于受到与速度反向的大小为mg的恒力作用而做匀减速运动，速度减到零后反向加速回到D点，则加速度
则回到D点的时间
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