Question

（16分）一滑块经水平轨道AB，进入竖直平面内的四分之一圆弧轨道BC。已知滑块的质量m=0.6kg，在A点的速度v_A=8m/s，AB长x=5m，滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.15，圆弧轨道的半径R=2m，滑块离开C点后竖直上升h=0.2m，取g=10m/s²。
（不计空气阻力）求：

（1）滑块经过B点时速度的大小；
（2）滑块冲到圆弧轨道最低点B时对轨道的压力；
（3）滑块在圆弧轨道BC段克服摩擦力所做的功。

Answer 1

（1）（2），方向竖直向下（3）

试题分析：（1）（6分）滑块从A到B，做匀减速直线运动，摩擦力　……1分
由牛顿第二定律可知，加速度大小……2分
由运动学公式……2分
联立上式，解得……1分
（2）（4分）滑块冲到圆弧轨道最低点B时      ……2分
滑块对轨道的压力     ……1分     
方向竖直向下  ……1分
（3）（6分）滑块离开C点后做竖直上抛运动，由运动学公式  ……2分
从B到C的过程中，克服摩擦力做功W_克f，由动能定理
       ……3分
联立上式，解得        ……1分