Question

简单高一物理计算题，高手进，急急急急~~~~~~~~~

AB段是粗糙的水平面，长度为0.4米，BC段是半径为0.4米的光滑半径圆形轨道。某物体从A开始以6米/秒的初速度开始运动，已知物体质量为2千克，它与水平面间的滑动摩擦系数为0.5，求
（1）物体达半圆形轨道最高点C时的速度
（2）在C点时物体对轨道的压力

Answer 1

分析题目：物体在水平段受到摩擦力，重力和水平面的支持力。在弧面受到支持力和重力。

(1)由受力分析知道，物体在从A到B到C的过程中，能量守恒。即，在A点的动能转化为AB段的热能（摩擦力做功），在B的重力势能和动能
mV1^2/2=fL+mg*2R+mV2^2/2

带入数值m=2,V1=6,f=0.5*2*10,L=0.4

V2=4m/s

（2）在c点的时候，物体的受力如下：重力，轨道的压力（可能存在也可能为0，要看计算）。而这两个力的合力向下，大小等于物体此时圆周运动的向心力。

所以
mV2^2/R=mg+N

将V2=4和其他条件带入
N=60N

根据第三定律知道，物体对轨道的压力大小为60N,方向竖直向上。

原理肯定没有问题，请再核对一下计算过程。

Answer 2

AB过程
物体做匀减速运动，设AB长为S=0.4，A点的速度为VA=6m/s，B点的速度为VB，由动能定理得 -u*m*g*S=m*VB方/2-m*VA方/2 。。。。。。。。（1）

B到C过程，假设能够达到C点，C点的速度为VC
取，地面为0势能面，由机械能守恒定律得，

m*VB方/2=m*g*2R+m*VC方/2 。。。。。。（2）

由以上两式得，VC=4m/s>2m/s 可以到达C点

(2m/s是在C点只有重力提供向心力时对应的临界速度)

2、在C点时，设轨道对物体的向下的作用力为F，由牛顿第二定律得，
F+G=m*VC方/R
F=60N
根据牛顿第三定律，物体对轨道的压力为60N