Question

如图所示，固定的竖直轨道CD是光滑的四分之一圆弧，其最低点C的切线水平，半径R=0.3m．光滑水平面上，长L=2m的平板

Answer 1

解题思路：（1）车停止后，物体在小车上运动，由牛顿第二定律及动能定理列式求解时间；

（2）C点处重力与支持力的合力充当向心力，由向心力公式可求得轨道的压力；

（3）对物块上升过程由机械能守恒定律可求得上升的总高度，则可求得离开D后上升的最大高度．

（1）车停止运动后，物块匀减速运动到C过程中，有：

-μmg=ma；

-μmgL=[1/2]mv²-[1/2]mv₀²

v=v₀+at

解得t=0.5s；

（2）在C点，有：F_N-mg=m

v2

R

解得：F_N=40N；

由牛顿第三定律知，在C点时，物块对轨道的压力为40N，方向竖直向下，

（3）从C点上升到最高点过程中，有机械能守恒定律可知：

[1/2]mv²=mgh

解得：h=0.45m；

H=h-R=0.45-0.30=0.15m

答：（1）物体在小车上滑动的时间t为0.5s；

（2）物块刚滑上C点时对轨道的压力为40N；

（3）物块离开D点能上升的最大高度为0.15m

点评：

本题考点： 动能定理的应用；向心力．

考点点评： 本题考查动能定理及牛顿第二定律等的综合应用，要注意正确分析物理过程，选择合理的物理规律求解即可．