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匀变速直线运动的位移与速度的关系
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如图所示，水平轨道AB与放置在竖直平面内的1/4圆弧轨道BC相连，圆弧轨道的B端的切线沿水平方向．一质量m=1.0kg的滑块（可视为质点），在水平恒力F=5.0N的作用下，从A点由静止
网友投稿 2022-08-10 00:00:00 零零社区
◎ 题目
如图所示，水平轨道AB与放置在竖直平面内的1/4圆弧轨道BC相连，圆弧轨道的B端的切线沿水平方向．一质量m=1.0kg的滑块（可视为质点），在水平恒力F=5.0N的作用下，从A点由静止开始运动，已知A、B之间的距离s=5.5m，滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.10，圆弧轨道的半径R=0.30m，取g=10m/s
2
．
（1）求当滑块运动的位移为2.0m时的速度大小；
（2）当滑块运动的位移为2.0m 时撤去F，求滑块通过B点时对圆弧轨道的压力大小；
（3）滑块运动的位移为2.0m时撤去F后，若滑块恰好能上升到圆弧轨道的最高点，求在圆弧轨道上滑块克服摩擦力所做的功．
◎ 答案
（1）设滑块的加速度为a
1
，根据牛顿第二定律
F-μmg=ma
1
解得：
a
1
=4.0m/
s
2
设滑块运动的位移为2.0m时的速度大小为v，根据运动学公式
v
2
=2a
1
s
1
解得：v=4.0m/s
（2）设撤去拉力F后的加速度为a
2
，根据牛顿第二定律
μmg=ma
2
解得：a
2
=μg=1.0m/s
2
设滑块通过B点时的速度大小为v
B
，根据运动学公式
v
2B
-
v
2
=-2
a
2
(S-
S
1
)
解得：v
B
=3.0m/s
设滑块在B点受到的支持力为N
B
，根据牛顿第二定律
N
B
-mg=m
v
2B
R
解得：N
B
=40N
根据牛顿第三定律，滑块通过B点时对圆弧轨道的压力为40N．
（3）设圆弧轨道的摩擦力对滑块做功为W，根据动能定理
-mgR+W=0-
1
2
m
v
2B
解得：W=-1.5J
圆弧轨道上滑块克服摩擦力所做的功为1.5J．
答：（1）求当滑块运动的位移为2.0m时的速度大小为4.0m/s；
（2）当滑块运动的位移为2.0m 时撤去F，滑块通过B点时对圆弧轨道的压力大小为40N；
（3）滑块运动的位移为2.0m时撤去F后，若滑块恰好能上升到圆弧轨道的最高点，在圆弧轨道上滑块克服摩擦力所做的功为1.5J．
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“如图所示，水平轨道AB与放置在竖直平面内的1/4圆弧轨道BC相连，圆弧轨道的B端的切线沿水平方向．一质量m=1.0kg的滑块（可视为质点），在水平恒力F=5.0N的作用下，从A点由静止…”主要考查了你对 【匀变速直线运动的位移与速度的关系】，【牛顿第二定律】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202208/232923.html
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