物理
已知在物理学中有如下理论：力在一个过程中对物体所做的功，等于物体在这个过程中动能的变化--动能定理．例如：如图中，假设物体由B沿轨道运动到C，则可以列公式：-mg2R=12mvC2-12mvB2请你应用此知识解决问题．如图所示，水平光滑轨道AB与竖直半圆形光滑轨道在B点平滑连接，AB段长x=10m，半圆形轨道半径R=2.5m．质量m=0.10kg的小滑块（可视为质点）在水平恒力F作用下，从A点由静止开始运动，经B点时撤去力F，小滑块进入半圆形轨道，沿轨道运动到最高点C，从C点水平飞出．重力加速度g取10m

2019-06-21

已知在物理学中有如下理论：力在一个过程中对物体所做的功，等于物体在这个过程中动能的变化--动能定理．例如：如图中，假设物体由B沿轨道运动到C，则可以列公式：-mg2R=
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mvC2-
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mvB2
请你应用此知识解决问题．如图所示，水平光滑轨道AB与竖直半圆形光滑轨道在B点平滑连接，AB段长x=10m，半圆形轨道半径R=2.5m．质量m=0.10kg的小滑块（可视为质点）在水平恒力F作用下，从A点由静止开始运动，经B点时撤去力F，小滑块进入半圆形轨道，沿轨道运动到最高点C，从C点水平飞出．重力加速度g取10m/s2．若小滑块从C点水平飞出后又恰好落在A点．试分析求
作业帮
（1）滑块通过C点时的速度大小；
（2）滑块刚进入半圆形轨道时，在B点对轨道的压力大小；
（3）水平力F的大小．
优质解答
（1）设滑块从C点飞出时的速度为vC，从C点运动到A点时间为t，滑块从C点飞出后，做平抛运动，
竖直方向：2R=
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gt2
水平方向：x=vCt
联立并代入数据解得：vC=10m/s
（2）‚设滑块通过B点时的速度为vB，根据动能定理得：
-mg•2R=
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mvC2-
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mvB2
设滑块在B点受轨道的支持力为FN，根据牛顿第二定律有：
FN-mg=m
v
2
B
R

联立并代入数据解得：FN=9N
依据牛顿第三定律，滑块在B点对轨道的压力为：F′N=FN=9N
（3）滑块由A点运动到B点的过程中，由动能定理有：
Fx=
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mvB2
代入数据解得：F=1N
答：（1）滑块通过C点时的速度大小为10m/s；
（2）滑块刚进入半圆形轨道时，在B点对轨道的压力大小为9N；
（3）水平恒力F的大小为2N． （1）设滑块从C点飞出时的速度为vC，从C点运动到A点时间为t，滑块从C点飞出后，做平抛运动，
竖直方向：2R=
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gt2
水平方向：x=vCt
联立并代入数据解得：vC=10m/s
（2）‚设滑块通过B点时的速度为vB，根据动能定理得：
-mg•2R=
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mvC2-
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设滑块在B点受轨道的支持力为FN，根据牛顿第二定律有：
FN-mg=m
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B
R

联立并代入数据解得：FN=9N
依据牛顿第三定律，滑块在B点对轨道的压力为：F′N=FN=9N
（3）滑块由A点运动到B点的过程中，由动能定理有：
Fx=
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mvB2
代入数据解得：F=1N
答：（1）滑块通过C点时的速度大小为10m/s；
（2）滑块刚进入半圆形轨道时，在B点对轨道的压力大小为9N；
（3）水平恒力F的大小为2N．
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