Question

【题目】如图，粗糙直轨道AB长s＝1.6m，与水平方向的夹角θ＝37°；曲线轨道BC光滑且足够长，它们在B处光滑连接。一质量m＝0.2kg的小环静止在A点，在平行于斜面向上的恒定拉力F的作用下，经过t＝0.8s运动到B点，然后撤去拉力F。小环与斜面间动摩擦因数μ＝0.4。（g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8）求：

（1）拉力F的大小；

（2）小环沿BC轨道上升的最大高度h。

Answer 1

【答案】(1) F＝2.84N (2) h＝0.8m

【解析】（1）小环受力分析如图；小环在AB段受恒力作用，做匀加速运动

因此

得

由牛顿定律得

代入数据得 F＝2.84N

文字与逻辑

（2）表述一：

小环在B点速度 vB＝at＝4m/s

因BC轨道光滑，小环在BC上运动时只有重力做功，机械能守恒，即小环在B处与最高处的机械能相等，且在最高处时速度为零。

以B点为零势能点，根据机械能守恒定律：

代入数据得 h＝0.8m