问题 问答题

AB是竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道,在下端B与水平直轨平滑相切,如图10所示.一小木块自A点起由静止开始沿轨道下滑,最后停在C点.已知圆轨道半径为R,小木块的质量为m,小木块运动到B点时的速度为v1,水平直轨道的动摩擦因数为μ.(小木块可视为质点)求:

(1)小木块经过圆弧轨道的B点和水平轨道的C点时,所受轨道支持力NB、NC各是多大?

(2)B、C两点之间的距离x是多大?

答案

(1)小木块经过圆弧轨道的B点时做圆周运动,合力提供向心力,则有:

FNB-mg=m

v12
R

解得:FNB=m

v12
R
+mg

小木块经过水平轨道的C点时已静止,处于平衡状态,所以

FNC=mg

(2)对物体从B运动到C的过程运用动能定理得:

0-

1
2
mv12=-μmgx

解得;x=

v21
2μg

答:(1)小木块经过圆弧轨道的B点和水平轨道的C点时,所受轨道支持力NBm

v12
R
+mg,NC为mg;

(2)B、C两点之间的距离x为

v21
2μg

问答题
单项选择题