如图所示,AB是竖直平面内的四分之一光滑圆弧轨道,在下端B与水平粗糙轨道相切.一小物块自A点起由静止开

2025-05-19 23:08:28
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回答1:

(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=

1
2
m
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?
1
2
m
v

即在水平面上摩擦力做功Wf=?
1
2
m
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
1
2
m
v
?Wf=mgR

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