Question

高一物理匀速圆周运动

质点P以O为圆心、r为半径作匀速圆周运动，周期为T，当质点P经过图中位置A时，另一质量为m、初速度为0的质点Q受到沿OA方向的拉力F作用开始作直线运动，为使P、Q在某时刻速度相同，拉力F必须满足的条件是什么？

答案：F=2πrm/(n+3/4)T2 （n=0，1，2…）
要详细过程
顺便问多一条问题
货物与车厢之间的摩擦力最大值是货物重力的0.2倍.当汽车以5m/s的速率匀速转过半径为8m的弯道时,从司机看来,货物应

A仍然和车厢相对静止
B向后方滑动
C右转时货物从车的左后方滑下,左转时从右后方滑下
D右转时从右后方滑下,左转时从左后方滑下

答案为C.
我要详细的解答过程..谢谢!!

Answer 1

速度为矢量，要使两质点速度相同，则大小、方向均要相同。P质点做的匀速圆周运动，其方向在不断变化，Q质点做匀加速直线运动方向一直沿OA方向，所以P质点要经历t=（n+3/4）T或t=（n+1/4）T（看不到图，应有两种可能，从答案看应是前者）时间才可能与Q的方向（OA）相同；P的速度大小v=2πr/T没有改变，而Q是做初速度为零的匀加速直线运动，要在t时间内速度达到与P相同，即v=2πr/T，则其加速度应为a=v/t，拉力F=ma=mv/t，将v、t代入即得答案。

Answer 2

速度为矢量，要使两质点速度相同，则大小、方向均要相同。P质点做的匀速圆周运动，其方向在不断变化,先求质点P的线速度v=r*2π/T,
质量为m、初速度为0的质点Q受到沿OA方向的拉力F作用开始作直线运动，是匀加速直线运动，由牛二，F=ma,
设经时间t,P、Q在某时刻速度相同，对Q，V=at,
又为使P、Q在某时刻速度相同，必需质点P经过1/4周期，或3/4周期，或1又1/4周期，即t=(n+3/4)T/2 （n=0，1，2…）
代入即得答案.

Answer 3

先求质点P的线速度v=r*2π/T,
质量为m、初速度为0的质点Q受到沿OA方向的拉力F作用开始作直线运动，是匀加速直线运动，由牛二，F=ma,
设经时间t,P、Q在某时刻速度相同，对Q，V=at,
又为使P、Q在某时刻速度相同，必需质点P经过1/4周期，或3/4周期，或1又1/4周期，即t=(n+3/4)T/2 （n=0，1，2…）
解得