问题 问答题

固定的轨道ABC如图所示,其水平轨道BC与半径为R的

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光滑圆弧轨道AB相连接,BC与圆弧相切于B点,质量为m的小物块静止在水平轨道上的D点,它与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.5,DB=3R,现用大小等于4mg的水平恒力推动小物块,当小物块运动到B点时,立即撤去推力.(小物块可视为质点)求:

(1)小物块沿圆弧轨道上升后,可能达到的最高点距BC面的高度H;

(2)如果水平轨道BC足够和,确定小物块最终停在距离B点多远处.

答案

(1)对小物块,从D点到最高点,根据动能定理得,

(F-μmg)×3R-mgH=0

解得H=10.5R.

(2)从最高点返回,设物块最终停止在与B点相距x远处,根据动能定理得,

mgH-μmgx=0

解得x=21R.

答:(1)小物块沿圆弧轨道上升后,可能达到的最高点距BC面的高度H为10.5R;

(2)小物块最终停在距离B点21R处.

单项选择题
单项选择题