Question

请教高中物理问题，求教高手，期望有分析过程

Answer 1

（1）由几何关系可知P点离C的水平高度h=R/2
根据机械能守恒得滑块到达C点速度vc
1/2mvc^2=mgR/2
mvc^2=mgR
滑块对轨道的压力与轨道对滑块的支持力是一对作用力和反作用力，设轨道对滑块的支持力为N
则：N-mg=mvc^2/R=mg
N=2mg
由牛顿第三定律可知滑块对轨道的压力大小为F=N=2mg

（2）滑块从C点到达Q点，只有摩擦力作功,且做负功，刚好消耗掉原来滑块拥有的动能。
由动能定理得：umg2R=1/2mvc^2=mgR/2
解得u=0.25

（3）设滑块刚好达到A点速度为va,此时向心力完全由重力提供。
mva^2/R=mg
va^2=gR
滑块在A点具备的机械能为 Ea=1/2mva^2+mg2R=5mgR/2
滑块从Q点运动到A点克服摩擦力作的功为Wf=umg2R=mgR/2
以上两种形式的能量都为弹簧的弹性势能转换得来
E=Ea+Wf=3mgR

Answer 2