题目内容
【题目】如图所示,竖直平面内光滑水平轨道与班级R=0.4m的竖直固定粗糙
圆弧轨道在B点平滑连接,且过B点的
圆弧轨道切线水平,质量m=1kg的物块(可视为质点)静置于光滑水平轨道上B点左上方距离B点x=2.5m的A点。现对物块施加大小F=9N的水平向右的拉力,在物块到达B点前瞬间撤去F,物块到达
圆弧轨道最高点C后继续竖直向上运动,经时间t=0.8s,空气阻力不计,取
,求:
![]()
(1)物块到达C点时对轨道的压力的大小N;
(2)物块从B点沿
圆弧轨道滑到C点的过程中由于摩擦力产生的热量Q。
【答案】(1)40N(2)10.5J
【解析】(1)经分析可知,物块到达C点时的速度大小为![]()
设物块到C点时受圆弧轨道弹力大小为
,由牛顿第二定律有: ![]()
解得
,
由牛顿第三定律可知,此时物块对轨道的压力大小为40N
(2)在物块从A到C的过程中,由功能关系有:
,
解得Q=10.5J
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