如图所示，半径R=0.4m的光滑半圆轨道与粗糙的水平面相切于A点，质量为m=1kg的小物体（可视为质点）在水平拉力F的作
如图所示，半径R=0.4m的光滑半圆轨道与粗糙的水平面相切于A点，质量为m=1kg的小物体（可视为质点）在水平拉力F的作用下，从C点运动到A点，物体从A点进入半圆轨道的同时撤去外力F，物体沿半圆轨道通过最高点B后作平抛运动，正好落在C点，已知AC=2m，F=15N，g取10m/s2，试求：
（1）物体在B点时的速度大小以及此时半圆轨道对物体的弹力．
（2）物体从C到A的过程中，摩擦力做的功．
（1）物体在B点时的速度大小以及此时半圆轨道对物体的弹力．
（2）物体从C到A的过程中，摩擦力做的功．
赞 口渴口辣 幼苗
共回答了19个问题采纳率：94.7% 举报
解题思路：小物体的运动分三个阶段：C到A的匀加速运动，A到B的圆周运动，B到C的平抛运动．分析各段运动的受力及运动情况，再具体选择相应的规律求解．因此，求B的速度大小通过B到C的平抛运动过程来求，然后在B点运用牛顿第二定律列式求半圆轨道对物体的弹力大小．最后分析C到B段各力做功情况，运用动能定理求出物体从C到A的过程中摩擦力做的功．
（1）设物体在B点的速度为v，由B到C做平抛运动，
竖直方向有：2R=[1/2]gt2
水平方向有：xAC=vt
联立并代入数据得：v=5m/s，
物体在B点，由牛顿第二定律得：FN+mg=m
v2
R，
代入数据解得，FN=52.5N；
（2）A到B过程，由机械能守恒定律得：[1/2]mvA2=[1/2]mv2+2mgR，
由C到A过程，由动能定理得：F•AC-Wf=[1/2]mvA2-0，
联立并代入数据得：Wf=-9.5 J．
答：（1）物体在B点时的速度大小为5m/s，此时半圆轨道对物体的弹力为52.5N．
（2）物体从C到A的过程中，摩擦力做的功为-9.5J．
点评：
本题考点： 动能定理；平抛运动；向心力．
考点点评： 本题的解答重在过程分析，分析各个过程的受力情况、各力做功情况、运动特点，然后选择平抛运动规律、牛顿第二定律、机械能守恒定律、动能定理等规律来求解，是一道综合性比较强的题目．
1年前
6
可能相似的问题
你能帮帮他们吗