Question

如图所示，MPQ为竖直面内一固定轨道，MP是半径为R的1/4光滑圆弧轨道，它与水平轨道PQ相切于P，Q端固定一竖直挡板，PQ长为s。一质量为m的小物块在M端由静止开始沿轨道下滑，与挡板发生一次碰撞（碰撞无机械能损失）后停在距Q点为L的地方，重力加速度为g,不计空气阻力。求：

（1）物块滑至圆弧轨道P点时轨道对物块的支持力大小；

（2）物块与PQ段动摩擦因数μ。

Answer 1

（1）从M到P，由动能定理：      ①（2分）

在P点：     ②（2分）      得：      ③（2分）

（2）第一种情况：物块与Q处的竖直挡板相撞后，向左运动一段距离，停在距Q为L的地方。根据动能定理有：

     ④（2分）

得：      ⑤（1分）

第二种情况：物块与Q处的竖直挡板相撞后，向左运动冲上圆弧轨道后，返回水平轨道，停在距Q为L的地方。根据动能定理有：

    ⑥（2分）

得：     ⑦（1分）