Question

如图所示，粗糙水平地面AB与半径R=0．4m的光滑半圆轨道BCD相连接，且在同一竖直平面内，O是BCD的圆心，BOD在同一竖直线上．质量m=2kg的小物体在9N的水平恒力F的作用下，从A点由静止开始做匀加速直线运动。已知AB=5m，小物块与水平地面间的动摩擦因数为μ=0．2。当小物块运动到B点时撤去力F。取重力加速度g=10m/s²。求：

（1）小物块到达B点时速度的大小；

（2）小物块运动到D点时的速度；

（3）小物块离开D点落到水平地面上的点与B点之间的距离。

Answer

（1）5m/s（2）3m/s（3）1．2m

【解析】

试题分析：（1）从A到B，根据动能定理有

得 vB =5m/s

（2）从B到D，根据机械能守恒定律有：

解得：vD =3m/s

（3）由D点到落点小物块做平抛运动，在竖直方向有

得

水平面上落点与B点之间的距离为 x=vDt=3×0．4m=1．2m

考点：平抛运动；机械能守恒定律；牛顿定律的应用

【名师点睛】此题综合考查了平抛运动、机械能守恒定律以及牛顿定律的应用等知识；解题时要明确研究过程和研究对象，选择合适的物理规律列出方程解答。