Question

（14分）如图所示，半径R=2m的四分之一粗糙圆弧轨道AB置于竖直平面内，轨道的B端切线水平，且距水平地面高度为h=1．25m，现将一质量m=0．2kg的小滑块从A点由静止释放，滑块沿圆弧轨道运动至B点以V_０=5m/s的速度水平飞出，不计空气阻力（g取10m／s²）．求：

（1）小滑块沿圆弧轨道运动过程中所受摩擦力做的功W_f
（2）小滑块经过B点时对圆轨道的压力
（3）小滑块着地时的速度V的大小

Answer 1

－1.5J   4.5N  7.07m/s

解析试题分析：（1）小滑块沿圆弧轨道运动过程中由动能定理有
          （3分）
解得             （1分）
（2）设轨道对滑块的支持力为F_N，由牛顿第二定律有
         （3分）
解得  F_N=4.5N            （1分）
由牛顿第三定律，滑块对圆轨道的压力为F´_N=4.5N，方向竖直向下。 （2分）
（3）滑块过B点后做平抛运动，设着地时速度为V
由机械能守恒定律有
         （3分）
解得  V=5m/s="7.07" m/s       （1分）
考点：本题考查动能定理、牛顿第二定律、机械能守恒。