Question

如图所示，在竖直平面内固定一半径R为2 m、圆心角为120°的光滑圆弧轨道BEC，其中点E是最低点．在B、C两端平滑、对称地连接长度S均为m的AB、CD两段粗糙直轨道，直轨道上端A、D与最低点E之间的高度差h均为2.5 m．现将质量为0.01 kg的小物块由A点静止释放，物块与直轨道间的动摩擦因数均为0.25．求：

(1) 小物块从静止释放到第一次过E点时重力做的功；

(2) 小物块第一次通过E点时的动能大小；

(3) 小物块在E点时受到支持力的最小值．

 

Answer 1

(1) 0.25J(2)0.23J(3) 0.2N

解析:(1) 小物块从静止释放到第一次过E点时重力做的功W_G=mgh=0.25J  2分

（2）根据动能定理：mghμmgscos60⁰=E_k    2分   得E_k=0.23J    2分

（3）根据动能定理：mg(R-Rcos60⁰)=mv²    2分

由向心力公式有：F_N-mg= 2分

得  F_N=2mg=0.2N   2分