Question

如圖所示，在的豎直勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有一光滑的半圓形絕緣軌QPN與一水平絕緣軌道MN連接，半圓形軌道平面與電場(chǎng)線平行，P為QN圓弧的中點(diǎn)，其半徑R=40cm，一帶正電q=10^-4C的小滑塊質(zhì)量m=10g，與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)，位于N點(diǎn)右側(cè)1.5m處，取g=10m/s²，求：
（1）要使小滑塊恰能運(yùn)動(dòng)到圓軌道的最高點(diǎn)Q，則滑塊應(yīng)以多大的初速度v₀向左運(yùn)動(dòng)？
（2）這樣運(yùn)動(dòng)的滑塊通過(guò)P點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力是多大？

Answer 1

解：（1）設(shè)小球到達(dá)Q點(diǎn)時(shí)速度為，則
滑塊從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到達(dá)Q點(diǎn)過(guò)程中，由動(dòng)能定理得
聯(lián)立兩式并代入數(shù)據(jù)解得：
（2）設(shè)滑塊到達(dá)P點(diǎn)時(shí)速度為，則從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)過(guò)程：

又在P點(diǎn)時(shí)：
代入數(shù)據(jù)，解得：