Question

如圖所示，MPQ為豎直面內(nèi)一固定軌道，MP是半徑為R的1/4光滑圓弧軌道，它與水平軌道PQ相切于P，Q端固定一豎直擋板，PQ長為s。一質(zhì)量為m的小物塊在M端由靜止開始沿軌道下滑，與擋板發(fā)生一次碰撞（碰撞無機(jī)械能損失）后停在距Q點(diǎn)為L的地方，重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力。求：

（1）物塊滑至圓弧軌道P點(diǎn)時(shí)軌道對(duì)物塊的支持力大��；

（2）物塊與PQ段動(dòng)摩擦因數(shù)μ。

Answer 1

（1）從M到P，由動(dòng)能定理：      ①（2分）

在P點(diǎn)：     ②（2分）      得：      ③（2分）

（2）第一種情況：物塊與Q處的豎直擋板相撞后，向左運(yùn)動(dòng)一段距離，停在距Q為L的地方。根據(jù)動(dòng)能定理有：

     ④（2分）

得：      ⑤（1分）

第二種情況：物塊與Q處的豎直擋板相撞后，向左運(yùn)動(dòng)沖上圓弧軌道后，返回水平軌道，停在距Q為L的地方。根據(jù)動(dòng)能定理有：

    ⑥（2分）

得：     ⑦（1分）