Question

【題目】如圖所示，長s的粗糙水平面AB與足夠高的光滑曲面BC平滑連接，一質量m的小物塊靜止于A點，對小物塊施加與水平方向成θ角、大小為F的恒力，當小物塊到達曲面底端B點時撤去F，小物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)為μ。

（1）求小物塊在水平面AB上運動時的加速度a；

（2）求小物塊在曲面BC上能到達的最大高度h；

（3）當恒力F滿足什么條件時，小物塊能回到A點（F與m、θ、μ的關系）?

Answer 1

【答案】（1） （2） （3）

【解析】

（1）物塊在水平面上運動時的受力圖如圖所示

水平方向：

豎直方向：

又：

由上面三式得：

（2）A到B過程，勻加速：

B到C，機械能守恒：

（3）小物塊從B向A運動的過程中，有

推得，

設小物塊滑行的位移為，則有：

小物塊能回到A點需滿足：

即：

解得：

（若考慮物體不脫離平面，應加上：）