(1)物块从A到B的运动过程中,机械能守恒,选BC所在水平面为参考平面,则:
mgR=
m1 2
v
则物块运动到B点的速度vB=
2gR
(2)根据牛顿运动定律,小球在B点时,有:
NB?mg=
mvB2
R
故解得:NB=3mg
根据牛顿第三定律,物块在B点对轨道的压力N=NB=3mg
(3)物块最后停在C点,由动能定理得:Wf=0?
m1 2
v
即在水平面上摩擦力做功Wf=?
m1 2
v
若小物块以某一水平初速度从C点出发,恰能返回A点,即返回A点时的速度恰好为零,设初速度为v0
则
m1 2
?Wf=mgR
v
故v0=2
gR
答:(1)小物块运动到B点时的速度大小为
;
2gR
(2)小物块下滑到圆弧轨道B点时对轨道的压力的大小为3mg;
(3)若小物块以某一水平初速度从C点出发,恰能返回A点,则小物块的初速度是2
gR