Question

如图所示，AB段是长s=4.8m的粗糙水平轨道，BC段是半径R=1.6m的光滑半圆弧轨道．有一个质量m=1.2kg的小滑

Answer 1

解题思路：（1）小滑块离开C点做平抛运动，根据高度求出时间，根据水平位移求出平抛运动的初速度，即小滑块在C点的速度．

（2）若小滑块恰能经过C点，根据牛顿第二定律求出C点的临界速度，再对全过程运用动能定理，求出水平恒力F的大小．

（1）小滑块从C到A做平抛运动，

水平方向有：S=v_ct

竖直方向有：2R=[1/2]gt²

联立并代入数据解得：v_c=6m/s

（2）要使滑块恰好过C点，在C点应满足重力提供向心力，则有：

m

v12

R＝mg

设B点的速度为v₂则有：

[1/2]mv₂²=[1/2] mv₁²+mg2R

从A到B物体做匀加速，为：F-µmg=ma

根据运动学基本公式得：v₂²=2as

联立上述方程解得：F=16N

答：（1）若小滑块经半圆弧形轨道从C点水平抛出，恰好落在A点，小滑块在C点的速度大小为6m/s；

（2）如果要使小滑块恰好能够经过C点，水平恒力F的大小为16N．

点评：

本题考点： 平抛运动．

考点点评： 本题综合运用了牛顿第二定律和动能定理，运用动能定理解题时要合适地选择研究的过程，根据动能定理列出表达式求解．