- 试题详情及答案解析
- 如图所示，位于竖直面内的曲线轨道的最低点B的切线沿水平方向，且与一位于同一竖直面内、半径R=0.40m的光滑圆形轨道平滑连接。现有一质量m=0.10kg的滑块（可视为质点），从位于轨道上的A点由静止开始滑下，滑块经B点后恰好能通过圆形轨道的最高点C。已知A点到B点的高度h=1.5m，重力加速度g=10m/s2，空气阻力可忽略不计，求：
（1）滑块通过圆形轨道B点时对轨道的压力大小；
（2）滑块从A点滑至B点的过程中，克服摩擦阻力所做的功。- 答案： （1） 6N ；（2）0.5J
- 试题分析: （1）因滑块恰能通过C点，即在C点滑块所受轨道的压力为零，其只受到重力的作用．
设滑块在C点的速度大小为vC，根据牛顿第二定律，对滑块在C点有
，解得vC=2.0m/s
设滑块在B点时的速度大小为vB，对于滑块从B点到C点的过程，根据机械能守恒定律有 ：
滑块在B点受重力mg和轨道的支持力FN，根据牛顿第二定律有
，联立上述两式可解得 FN=6.0N，根据牛顿第三定律可知，滑块在B点时对轨道的压力大小FN′=6.0N
（2）设滑块从A点滑至B点的过程中，克服摩擦阻力所做的功为Wf，对于此过程，根据动能定律有 
，解得Wf=0.50J
考点：机械能守恒定律；牛顿第二定律；动能定理