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如图所示,LMPQ是光滑轨道,LM为水平,长为5.0米,MPQ是一个半径R=1....

如图所示,LMPQ是光滑轨道,LM为水平,长为5.0米,MPQ是一个半径R=1.6米的半圆.QOM在同一竖直线上,在恒力F作用下质量m=1kg的物体A由静止开始运动,当到达M点时立即撤去F.
求:(1)欲使物体A能通过Q点,则拉力F最小为多少?
(2)若拉力F=10牛,则物体A通过Q点时对轨道的压力为多少?

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本题(1)的关键是明确物体刚好能到达Q点时应满足mg=的条件,然后再根据动能定理列出表达式即可求解最小拉力. (2)根据动能定理和物体在Q点时的牛顿第二定律表达式并结合牛顿第三定律即可求解. 【解析】 (1)物体若刚好能到达Q点应满足mg=① 设物体从A到Q最小拉力为F,由动能定理可得: F•L-mg•2R=   ②其中L为水平轨道LM的长度 联立①②解得F=8N 故欲使物体A能通过Q点,则拉力F最小为8N. (2)对物体从A到Q点由动能定理可得F•L-2mgR=   ③,其中L为水平轨道LM的长度 在Q点时应满足mg+=④ 联立③④解得=12.5N 由牛顿第三定律可知物体对轨道的压力为12.5N. 故物体通过Q点时对轨道的压力为12.5N.
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考点分析:
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可能原因检验方法
力矩盘面没有调到竖直用一根细线挂一钩码靠近力矩盘面,如果细线与力矩盘面间存在一个小的夹角,说明力矩盘不竖直.


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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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