Question

【题目】如图所示，竖直光滑圆轨道BCD固定在水平面AB上，轨道圆心为O，半径R=lm，轨道最低点与水平面相切于B点，C为轨道最高点，D点与圆心O等高。一质量m=1Kg的小物块，从水平面上以速度V0竖直向上抛出，物块恰好从D点进入，沿圆轨道运动，最终停在A点。已知物块运动到C点时，对轨道的压力大小为14 N，物块与水平面间的动摩擦因数μ=0．4，取g=l0m／s2。求：

(1)、 物块竖直向上抛出的初速度v0；

(2)、 A、B间的距离；

(3)、 物块从B点运动到A点所用的时间。

Answer 1

【答案】（1）（2）8m（3）2s

【解析】（1）从抛出到C点的过程，由机械能守恒定律得；

在C点，由物体的重力和轨道对物体的压力提供向心力，得，

代入数据解得；

（2）物体上抛并沿圆轨道运动的过程中机械能的守恒定律，所以物块到B点速度：；

物体从B到A的过程由动能定理有，

解得：；

（3）物体从B到A的过程中摩擦力提供加速度，由牛顿第二定律得，
则得：；

物块从B点运动到A点所用的时间．