Question

如图（a）所示，AB为足够长的粗糙水平轨道，D为AB上的一点，DB长度s=2m，BC为光滑圆弧轨道，两轨道在B点平滑连接

Answer 1

（1）以滑块为研究对象，以DB为研究过程，设加速度为a，运动的时间为t，

据牛顿第二定律得：F-f=ma

据s=[1/2at2得：t=

2s

a]

联立以上各式代入数据解得：t=1s

（2）以滑块从D到最高点为研究过程，由动能定理得：Fs-fs-mgh_m=0

所以：h_m=

8

10m＝0.8m；

（3）据F-s图象可知F=-s，并且0＜s≤18m

以物体运动达到最高点为研究对象，由动能定理得：W+W_f-mgh=0

即：Fs-6s-mgh=0…①

当滑块到达C点时，应满足h≥4m…②

联立①②解得：s≤-4 m（不符合题意） s≥10m

综上可知，当10m≤s≤18m，滑块可以到达C点以上．

答：（1）滑块从D点运动到B点的时间t为1秒；

（2）滑块在圆弧轨道BC上所能达到的最大高度0.8m；

（3）当10m≤s≤18m，滑块可以到达C点以上．