题目内容
【题目】如图甲所示，一处于竖直平面内的光滑轨道，由水平轨道AB与半径为R的四分之一圆规轨道BC组成，轨道AB和轨道BC在B点处平滑连接。一质量为m的物块（可视为质点）静止在A点，A、B之间的距离为R。现对物块施加一水平外力F使其从静止开始运动，力F随物块的水平方向位移x变化的图像如图乙所示，物块运动到B点后力F保持恒定，到C点时撤去力F，物块继续上升，达到的最高点距C点的距离为
。不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是
A.F0=
mg
B.物块从A到C的过程中，其机械能先增大再不变
C.运动过程中物块对轨道的最大压力大小为
D.运动过程中物块对轨道的最大压力大小为4mg
【答案】AD
【解析】
A.从A点开始到物体上升到最高点的过程，由能量关系可知：
，解得F0=1.5mg，选项A正确；
B. 物块从A到C的过程中，F一直做正功，则物体的机械能一直增加，选项B错误；
CD.F和mg的等效合力为
，则物体到达此平衡位置时对轨道的压力最大，此位置与圆心连线与竖直方向夹角为θ=37°，则由动能定理：
；
由牛顿第二定律：
，
联立解得：
，选项C错误，D正确.
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