题目内容
【题目】如图所示，粗糙水平地面AB与半径R＝0.4m的光滑半圆轨道BCD相连接，且在同一竖直平面内，O是BCD的圆心，BOD在同一竖直线上。质量m＝2kg的小物体在9N的水平恒力F的作用下，从A点由静止开始做匀加速直线运动。已知AB＝5m，小物块与水平地面间的动摩擦因数为μ＝0.2．当小物块运动到B点时撤去力F．求：
(1)小物块到达B点时速度的大小；
(2)小物块通过B点时对轨道的压力；
(3)小物块能否通过最高点D点，请用物理知识说明理由.
【答案】(1)vB＝5m/s (2) 145N，方向竖直向下 (3)
，则小物块能通过最高点D点.
【解析】
(1)从A到B，根据动能定理有：
，代入数据得：vB＝5m/s
(2)由牛顿第二定律：
，代入数据得：
，根据牛顿第三定律，对轨道的压力大小是145N，方向竖直向下
(3)假设小物块能通过最高点D点.，从B到D，根据机械能守恒定律有：
,代入数据解得：vD＝3m/s，恰好通过最高点D点的速度:
，解得：
，因
，则小物块能通过最高点D点.
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