Question

 如图所示，一质量为m的滑块以的速度从水平直轨道上的a点滑行距离S=1.0m后开始沿竖直平面的半圆形光滑轨道运动，滑块与水平直轨道间的动摩擦因数为μ = 0.45 ，水平直轨道与半圆形轨道相切连接，半圆形轨道半径为R，滑块到达半圆形轨道最高点b时恰好不受压力．试求：

（1）滑块刚进入半圆形轨道时的速度和圆形轨道的半径R

（2）滑块落回到水平直轨道时离a点的距离

（3）如果仅给滑块在水平直轨道上运动的过程中施加一个水平方向恒定外力F ，当外力F满足什么条件时，滑块离开最高点b后正好落回a点

 

 

 

 

 

 

 

 

Answer 1

【答案】

 （1）由运动学公式  解得：

（2）当滑块到达最高点时由受力分析可知：

滑块进入半圆形轨道后：

由上述两式带入数据解得：                     

（3）根据平抛得知识：

　　　　　　　　　　　　　　　　                    

                                                             

联立解得