如图所示，用内壁光滑的薄壁细管弯成的“S”形轨道固定于竖直平面内，其弯曲部分是由两个半径均为R=0．2m的半圆...

问题详情：

如图所示，用内壁光滑的薄壁细管弯成的“S”形轨道固定于竖直平面内，其弯曲部分是由两个半径均为R=0．2m的半圆平滑对接而成(圆的半径远大于细管内径)，轨道底端D点与粗糙的水平地面相切．现有一辆质量为m=1Kg的玩具小车以恒定的功率从E点由静止开始行驶，经过一段时间t=4s后，出现了故障，发动机自动关闭，小车在水平地面继续运动并进入“S”形轨道，从轨道的最高点飞出后，恰好垂直撞在固定斜面B上的C点，C点与下半圆的圆心O等高．已知小车与地面之间的动摩擦因数为，ED之间的距离为，斜面的倾角为30°.求：（g=10m/s2）

(1)小车到达C点时的速度大小为多少；

(2)在A点小车对轨道的压力大小是多少，方向如何；

(3)小车的恒定功率是多少．

【回答】

 (1)把C点的速度分解为水平方向的vA和竖直方向的vy，有：

解得vc=4m/s                                                                       

注：用其他思路，结果正确同样给分

(2)由(1)知小车在A点的速度大小vA＝=2      m/s                     

因为vA＝>，对外轨有压力，轨道对小车的作用力向下        

mg＋FN＝mA                                                                                                       

解得FN =10N                                           

根据牛顿第三定律得，小车对轨道的压力大小                      

FN′＝FN=10N                                             

方向竖直向上                                           

知识点：专题四 功和能

题型：综合题