Question

如图，半径为R的光滑半圆形轨道ABC在竖直平面内，与水平轨道CD相切于C 点，D端有一被锁定的轻质压缩弹簧

如图，半径为R的光滑半圆形轨道ABC在竖直平面内，与水平轨道CD相切于C 点，D端有一被锁定的轻质压缩弹簧，弹簧左端连接在固定的挡板上，弹簧右端Q到C点的距离为2R。质量为m的滑块(视为质点)从轨道上的P点由静止滑下，刚好能运动到Q点，并能触发弹簧解除锁定，然后滑块被弹回，且刚好能通过圆轨道的最高点A。已知∠POC=60°，求： ⑴滑块第一次滑至圆形轨道最低点C时对轨道压力；⑵滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ；⑶弹簧被锁定时具有的弹性势能。

Answer 1

（1） （2） （3）

试题分析：⑴设滑块第一次滑至C点时的速度为 ,圆轨道C点对滑块的支持力为F N 过程：    (2分)  C点：         (2分) 解得                (2分)  由牛顿第三定律得：滑块对轨道C点的压力大小 ，方向竖直向下  (1分) ⑵ 对 过程：   (2分)     解得                 (2分)  ⑶ A点：              (1分)  过程：     (2分) 解得：弹性势能      (2分) 点评：此类型题目综合性较强，涉及的知识点较多，对学生的能力要求较高．