如图甲所示,长为4m的水平轨道AB与半径为R=0.6m的竖直半圆弧轨道BC在B处相连接,有一质量为1kg的滑块(大小不计),从A处由静止开始受水平向右的力F作用,F的大小随位移变化关

◎ 题目

如图甲所示,长为4m的水平轨道AB与半径为R=0.6m的竖直半圆弧轨道BC在B处相连接,有一质量为1kg的滑块(大小不计),从A处由静止开始受水平向右的力F作用,F的大小随位移变化关系如图乙所示,滑块与AB间动摩擦因数为0.25,与BC间的动摩擦因数未知,取g =l0m/s2。求:
(1)滑块到达B处时的速度大小;
(2)滑块在水平轨道AB上运动前2m过程中所需的时间;
(3)若滑块到达B点时撤去力F,滑块沿半圆弧轨道内侧上滑,并恰好能达到最高点C,则滑块在半圆轨道上克服摩擦力所做的功是多少。

◎ 答案

解:(1)滑块从A到B的过程中,由动能定理
F1x1-F2x3-μmgx=
即 20×2-10×1-0.25×1×10×4=
得:vB=m/s
(2)在前2m内:F1-μmg=ma1
且x1=
解得:t1=s
(3)当滑块恰好能到达C点时,应有:
滑块从B到C的过程中,由动能定理:
得:W=-5J,即克服摩擦力做功为5J

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图甲所示,长为4m的水平轨道AB与半径为R=0.6m的竖直半圆弧轨道BC在B处相连接,有一质量为1kg的滑块(大小不计),从A处由静止开始受水平向右的力F作用,F的大小随位移变化关…”主要考查了你对  【从受力确定运动情况】,【动能定理】  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。

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