Question

【题目】如图甲所示，长为的水平面AB与竖直平面内圆心角为的光滑圆弧BC相切于B点.现有一质量为m的小滑块（视为质点），从A处由静止开始受水平拉力F作用，F与位移的关系按图乙所示的规律变化（设水平向右为正方向）.已知小滑块与AB间的动摩擦因数，圆弧半径为L，重力加速度为g.求：

(1)小滑块运动到圆弧B点时受到的支持力大小；

(2)小滑块运动过程中相对水平面能上升的最大高度。

Answer 1

【答案】(1)3mg (2)

【解析】

(1)对小滑块，从A到B，由动能定理得：

即

解得

对小滑块，在B点，由牛顿第二定律得：

解得

(2)对小滑块，从B到C，由动能定理得：

其中

解得

对小滑块，在C点：

对小滑块，从C到最高点的过程，由运动学公式得：

解得

则小滑块运动过程中相对水平面能上升的最大高度：