Question

【題目】如圖，一質(zhì)量為m=10kg的物體，由圓弧軌道上端從靜止開始下滑，到達(dá)底端時(shí)的速度v=2m/s，然后沿水平面向右滑動(dòng)1m距離后停止．已知軌道半徑R=0.4m，g=10m/s2，則：

（1）物體滑至圓弧底端時(shí)對(duì)軌道的壓力是多大？

（2）物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ是多少？

（3）物體沿圓弧軌道下滑過(guò)程中摩擦力做多少功？

Answer 1

【答案】（1）200N （2）0.2 （3）-20J

【解析】

試題（1）以物體為研究對(duì)象，在圓弧底端時(shí)，重力和支持力的合力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律得：

解得：

由牛頓第三定律：物體對(duì)軌道的壓力大小

（2）對(duì)物體研究，從底端到停止過(guò)程，受到重力、支持力和滑動(dòng)摩擦力作用，重力、支持力都不做功，只有滑動(dòng)摩擦力做負(fù)功，根據(jù)動(dòng)能定理得：

解得：

（3）對(duì)物體研究，從圓弧軌道上端到底端過(guò)程，重力做正功、支持力不做功、滑動(dòng)摩擦力做功，根據(jù)動(dòng)能定理得：

解得：負(fù)號(hào)說(shuō)明滑動(dòng)摩擦力做負(fù)功