问题标题:
固定的轨道ABC如图所示.其中水平轨道BC与半径为R的14光滑圆弧轨道AB相连接,BC与圆弧相切于B点,水平轨道距离地面的高度为h.质量为m的小物块静止在水平轨道上的p点,PB=2R.用水平恒力
问题描述:

固定的轨道ABC如图所示.其中水平轨道BC与半径为R的14光滑圆弧轨道AB相连接,BC与圆弧相切于B点,水平轨道距离地面的高度为h.质量为m的小物块静止在水平轨道上的p点,PB=2R.用水平恒力推动小物块向左运动,当小物块运动到B点时,立即撤去推力,此后小物块沿光滑圆弧轨道运动并被向上抛出,小物块上升后,相对于水平轨道可以达到的最大高度为5R.小物块沿轨道返回后,在水平轨道上向右运动了BC=4R后,从C点飞出并落到水平地面上.(小物块可视为质点,忽略空气阻力)

若:水平轨道距离地面的高度为h=12R,可以测量出小物块从C点飞出后,落地点到D点的水平距离为3R.求:

(1)小物块与水平轨道间的动摩擦因数(结果保留3位有效数字);

(2)推动小物块运动的水平恒力F的大小(结果保留3位有效数字);

(3)如果水平轨道足够长,试确定小物块向右运动了8R时,系统损失的机械能.

陈闽回答:
  (1)小物块从C点飞出做平抛运动,设:此时小物块的速度为vx,有:h=12gt2x=vxt代入数据解得:vx=3Rg小物块在圆弧轨道上运动时机械能守恒,有:12mvB2=mgH其中H=5R解得小物块在B点的速度:vB=10Rg由于圆弧轨道光滑...
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