问题
问答题
如图所示，一固定在竖直平面内的光滑的半圆形轨道ABC，其半径r=0.40m，轨道在C处与动摩擦因数μ=0.20的水平地面相切．在水平地面的D点放一静止的质量m=1.0kg的小物块，现给它施加一水平向左的恒力F，当它运动到C点时，撤去恒力F，结果小物块恰好通过A点而不对A点产生作用力．已知CD间的距离s=1.0m，取重力加速度g=10m/s2．求：
（1）小物块通过A点时的速度大小；
（2）恒力F的大小．
答案
（1）小物块恰好通过最高点A，则有：mg=mv 2A r
则设物块到达A点时的速度为 vA=
=2m/sgr
（2）物体从D向A运动过程中，由动能定理得
Fs-mg•2r-fs=
m1 2 v 2A
又f=μN=μmg
联立解得，F=11N
答：
（1）小物块通过A点时的速度大小是2m/s；
（2）恒力F的大小是11N．