Question

（9分）如圖所示，表面粗糙的水平傳送帶CD按圖示方向運行，半徑為1.8m的四分之一光滑圓弧軌道AB豎直放置，使軌道最低點B的切線水平， 且與傳送帶的C端貼近．現(xiàn)將一質(zhì)量為0.2kg的小物塊P從軌道的最高點A由靜止滑下（g＝10m/s²）。則：

 

（1）物塊P滑到B點時的速度為多大？

（2）物塊P滑到B點時對軌道的壓力為多大？

（3）在不同的條件下，物塊P由C點運動到D點有多種可能的運動情況。請分別定性描述各種可能的運動情況。

Answer 1

解析：

（1）物塊P從A到B過程中，由機械能轉(zhuǎn)化和守恒定律得：mgr＝ 

解得物體滑到B點時得速度大小   

（2）物塊P在圓弧軌道上做圓周運動，根據(jù)牛頓第二定律，物塊P到達B點時

F－mg＝m 

解得物塊P到達B點時軌道對它的支持力   

根據(jù)牛頓第三定律，物塊P在滑到B點時對軌道的壓力

F′＝F＝6N

（3）物塊P由傳送帶的C端滑到D端的過程中，可能的運動情況有：

①勻速直線運動  ②勻加速直線運動  ③勻減速直線運動  ④先做勻加速直線運動，后做勻速直線運動  ⑤先做勻減速直線運動，后做勻速直線運動