题目内容
【题目】如图所示，半径为R=1m的光滑圆弧轨道ABC固定在竖直面内，在A点与水平面平滑相切，BC为圆弧的直径，与竖直方向的夹角
，质量m=1kg的物块放在水平面上的P点，P、A间的距离l=3m，对物块施加一个水平恒力F，使物块向右滑动，当物块运动至A点时，撤去恒力F，物块能通过圆弧的最高点，重力加速度g=10m/s2，物块与水平面间的动摩擦因数
，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：
（1）恒力F的最小值；
（2）F取最小值，物块运动至C点时，对圆弧轨道的压力FN.
【答案】（1）
（2）6N 方向与竖直方向成37°斜向左上
【解析】
（1）由于物块刚好能通过圆弧的最高点，则在最高点
恒力作用的位移最大时，恒力F最小，根据动能定理
求得
（2）设物块在C点速度为v2，根据机械能守恒定律有
求得
物块在C处时，由牛顿第二定律可得
解得
FN=6N
由牛顿第三定律知
方向与竖直方向成37°斜向左上
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