如图所示,一光滑的半圆形轨道处于竖直平面内,其半径大小为R=0.4m,直径BC在竖直方向上,并和一粗糙的斜面相接,且连接
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解题思路:(1)对从A到B过程运用动能定理列式求解即可;

(2)先根据牛顿第二定律求解小球在C点的最小速度,然后对从B到C过程运用机械能守恒定律求解C点的实际速度进行比较;

(3)从B到D过程中由动能定理求的D点速度,由牛顿第二定律求的支持力.

解(1)下滑过程中根据动能定理:mgh-fsAB=[1/2

mv2B]

又:f=μmgcosθ

sAB=[h/sinθ]

联立解得得:vB=

20m/s=4.5m/s

(2)小物体刚好到C点:N+mg=m

v2C

R

当N=0时,Vc有最小值:vC≥

gR=

10×0.4m/s=2m/s

从B到C的过程中由动能定理可得:−2mgR=

1

2

mv2C−

1

2

mv2B

代入数据解得:Vc=2m/s,刚好到达C点

(3)从B到D由动能定理可知:−mgR=

1

2

mv2D−

1

2

mv2B

在D点有:FN=m

v2D

R

联立解得:FN=30N

由牛顿第三定律可知压力位30N,方向水平向左

答:(1)小物体运动到斜面底端B点时速度的大小为4.5m/s

(2)小物体能沿半圆形轨道运动到最高点C;

(3)小球第一次运动到与轨道圆心等高的D点时小球对轨道的压力为30N.

点评:

本题考点: 动能定理;向心力.

考点点评: 分析清楚物体的运动过程,应用动能定理、运动学公式、牛顿第二定律即可正确解题;解题时注意假设法的应用.