Question

（12分）如图，一质量为m=10kg的物体，由1/4粗糙的圆弧轨道上端从静止开始下滑，到达底端时的速度v=2m/s，然后沿水平面向右滑动1m距离后停止。已知轨道半径R=0.4m，g=10m/s²则：
（1）物体沿轨道下滑过程中克服摩擦力做多少功？
（2）物体滑至圆弧底端时对轨道的压力是多大？
（3）物体与水平面间的动摩擦因数μ是多少？

Answer 1

（1）20J
（2）200N
（3）0.2

（1）从开始下滑到底端这一过程由动能定理可得
     （2分）
∴ （2分）
∴克服摩擦力做功20J
（2）以物体为研究对象，分析最底端的受力如图

∵物体作圆周运动
∴               （2分）
∴ （2分）
由牛三可得压力与支持力大小相等即压力大小为200N。
（3）从底端到静止这一过程（只有摩擦力做功）由动能定理得

即：      （2分）
∴   （2分）