Question

【題目】如圖甲所示，長為4 m的水平軌道AB與半徑為R＝0.6 m的豎直半圓弧軌道BC在B處相連接，有一質量為1 kg的滑塊(大小不計)，從A處由靜止開始受水平向右的力F作用，F的大小隨位移變化的關系如圖乙所示，滑塊與AB間的動摩擦因數為μ＝0.25，與BC間的動摩擦因數未知，取g＝10 m/s2。求：

(1)滑塊到達B處時的速度大小；

(2)滑塊在水平軌道AB上運動前2 m過程所用的時間；

(3)若到達B點時撤去力F，滑塊沿半圓弧軌道內側上滑，并恰好能到達最高點C，則滑塊在半圓弧軌道上克服摩擦力所做的功是多少？

Answer 1

【答案】（1） （2） （3）5 J

【解析】：

（1）對滑塊從A到B的過程，由動能定理得

得

（2）在前2 m內，有

且

解得

（3）當滑塊恰好能到達最高點C時，應有：

對滑塊從B到C的過程，由動能定理得

代入數值得 ，即克服摩擦力做的功為5 J.

綜上所述本題答案是：（1） （2） （3）5 J