Question

【题目】如图所示，竖直平面内半径为R的光滑半圆形轨道，与水平轨道AB相连接，AB的长度为s.一质量为m的小滑块，在水平恒力F作用下由静止开始从A向B运动，小滑块与水平轨道间的动摩擦因数为μ，到B点时撤去力F，小滑块沿圆轨道运动到最高点C时对轨道的压力为2mg，重力加速度为g.求：

(1)小球在C点的加速度大小；

(2)恒力F的大小．

Answer 1

【答案】(1) 　(2)

【解析】(1)由牛顿第三定律知在C点，轨道对小球的弹力为：

小球在C点时，受到重力和轨道对球向下的弹力，由牛顿第二定律： ，解得： .

(2)设小球在B、C两点的速度分别为v1、v2，在C点由.

得：

从B到C过程中，由机械能守恒定律得：

解得：

从A到B过程中，由动能定理得：

解得： .