Question

高一物理求详细解答

有质量为 m 的物体停在动摩擦因数μ = 0。5 的水平面上的 A 点，在离 A 为 2R 的 B 点有半径为 R 的1/4光滑圆弧与 AB 轨道相接，如图 — 63 所示，现用 F = 2mg 的水平拉力拉物体做加速运动，当物体运动到 B 时，撤去拉力，物体沿圆弧运动，问撤去拉力时物体的速度；物体最后停在离 B 多远的地方？

Answer 1

这是一道纯粹的动能定理的题目，重点在于初末状态点的选择~

第一题用动能定理或者牛二+运动公式都可以解决
动能定理：
F（2R）-μmg（2R）= 0.5mv²-0

牛二+运动：
∑F=F-f = 2mg - μmg
a=∑F/m = 2g-μg
2as=v²-0

同样的都能解得v=√(8gR-4μgR) = √6gR

第二题中应当选择B点为初始状态，停下的位置为末状态
因为B点以后，物块进入光滑圆轨道，直到回到B点，机械能是守恒的，而由于重力势能不改变，所以动能也不变，所以其实圆轨道只是让B点的速度大小不变，方向改变为反向了，当然你这样分析之后再用牛二+运动学也是可以的，只是动能定理我觉得比较方便
-μmgs'=0-0.5mv²
解得s'=6R

【俊狼猎英】团队为您解答

Answer 2

（1）2mg-0.5mg=ma
∴a=1.5g
Vt=√2a×2R
=√2×1.5g×2R
=√6gR
(2) mVt2/2=mgh
h=Vt2/2g=6gR/2g=3R
由于3R＞R ∴物体回到B点的速度大小为V=√6gR
由动能定理有 -fS=0- mV2/2
∴ 0.5mgS=m.3gR
∴ s=6R