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  • （10分）如图所示，水平光滑轨道AB与竖直半圆形光滑轨道在B点平滑连接，AB段长x=2.5m，半圆形轨道半径R=0.9m。质量m=0.10kg的小滑块（可视为质点）在水平恒力F作用下，从A点由静止开始运动，经B点时撤去力F，小滑块进入半圆形轨道，沿轨道恰好能通过最高点C，并从C点水平飞出。重力加速度g取10m/s2。求：（1）滑块落地点与B点的水平距离；（2）滑块刚进入半圆形轨道时，在B点对轨道压力的大小；（3）拉力F的大小。试题及答案-解答题-云返教育

      • 试题详情

      （10分）如图所示，水平光滑轨道AB与竖直半圆形光滑轨道在B点平滑连接，AB段长x=2.5m，半圆形轨道半径R=0.9m。质量m=0.10kg的小滑块（可视为质点）在水平恒力F作用下，从A点由静止开始运动，经B点时撤去力F，小滑块进入半圆形轨道，沿轨道恰好能通过最高点C，并从C点水平飞出。重力加速度g取10m/s2。求：

      （1）滑块落地点与B点的水平距离；
      （2）滑块刚进入半圆形轨道时，在B点对轨道压力的大小；
      （3）拉力F的大小。

      试题解答

      见解析
      试题解析：（1）由于滑块C恰好能通过C点，由牛顿第二定律可得：
      mg=m
      所以滑块从C点抛出的速度为v=      =3m/s；
      由于滑块下落的时间t=      =0.6s；故滑块落地点与B点的水平距离x=vt=3×0.6m=1.8m；
      （2）滑块从B到C，遵循机械能守恒定律，则      mvB2=mv2+mg×2R，
      滑块在B点，应用牛顿第二定律可得：F      B－mg=m
      联立以上两式，解之得：F      B=6N，根据力的相互性，故在B点滑块对轨道压力的大小为6N。
      （3）滑块在经过AB段时，根据动能定理得：Fx=      mvB2，故拉力F=0.9N。
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