Question

如图所示，水平轨道上轻弹簧左端固定，弹簧处于自然状态时，其右端位于P点，现用一质量m＝0.1 kg的小物块(可视为质点)将弹簧压缩后释放，物块经过P点时的速度v0＝6 m/s，经过水平轨道右端Q点后恰好沿半圆光滑轨道的切线进入竖直固定的圆轨道，最后物块经轨道最低点A抛出后落到B点，若物块与水平轨道间的动摩擦因数μ＝0.15，s＝4 m，R＝1 m，A到B的竖直高度h＝1.25 m，取g＝10 m/s2.

(1)求物块到达Q点时的速度大小(保留根号).

(2)判断物块经过Q点后能否沿圆周轨道运动.简单说明理由。

(3)若物块从A水平抛出的水平位移大小为4 m，求物块在A点时对圆轨道的压力．

 

Answer 1

【答案】

（1） 

（2）物块能经过Q点沿圆周轨道运动  （3）  F_N=7.4N 

【解析】⑴物块由P---Q:  a=-μg 

 

得：   

（2）由于v_t>=m/s,所以 物块能经过Q点沿圆周轨道运动 （3）物块A---B:  X=v_A.t  

H= 

得：  

A点，  

F_N=7.4N  

由牛顿第三定律知：物块在A点对轨道的压力为7.4N,方向竖直向下。