如图所示,竖直放置的半径R=0.4m的半圆形光滑轨道BCD跟水平直轨道AB相切于B点,D点为半圆形轨道的最高点。可视为质

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  • 解题思路:

    (1)以物块为研究对象,根据题设及牛顿第三定律知物块滑上圆轨道

    D

    点时,轨道对物块弹力大小等于物块重力,即

    设物块到达

    D

    点时的速度为

    v

    D

    ,应用牛顿第二定律得:

    ,代入数据解得:

    B

    D

    点过程,只有重做功,机械能守恒:

    代入数据解得:

    (2)物块过

    D

    点后做平抛运动,设从

    D

    点到落到水平轨道上所需时间为

    t

    ,根据运动学规律得:

    在竖直方向上:

    ,解得:

    在水平方向上:

    (3)物块在

    AB

    段:水平向右恒力

    F

    做正功,摩擦力做负功。由动能定理得:

    解得:

    (1)

    (2)

    (3)8N

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