问题
问答题
如图所示，圆心角为90°的光滑圆弧形轨道，半径为1.6m，其底端切线沿水平方向．长为
m的斜面，倾角为60°，其顶端与弧形轨道末端相接，斜面正中间有一竖直放置的直杆，现让质量为1Kg的物块从弧形轨道的顶端由静止开始滑下，物块离开弧形轨道后刚好能从直杆的顶端通过，重力加速度取10m/s2，求：16 3 5
（1）物块滑到弧形轨道底端时对轨道的压力大小；（2）直杆的长度为多大．
答案
（1）沿弧形轨道下滑过程：mgR=
mv21 2
在轨道最低点时：FN-mg=mv2 R
解得：FN=mg+
=30Nmv2 R
由牛顿第三定律可知物块对轨道的压力大小为30N
（2）根据平抛运动的规律
知x=
Lcosθ=vt ①1 2
y=
gt2 ②1 2
根据几何关系知h=
Lsinθ-y ③1 2
联立①②③式知h=2.1m
答：（1）物块滑到弧形轨道底端时对轨道的压力大小为30N；
（2）直杆的长度为2.1m．