问题描述：
| 如图所示，竖直面内有一粗糙斜面AB，BCD部分是一个光滑的圆弧面，C为圆弧的最低点，AB正好是圆弧在B点的切线，圆心点O与A、D点在同一高度，∠OAB=37°，圆弧面的半径R=3.6 m，一小滑块质量m=5 kg，与AB斜面间的动摩擦因数μ=0.45，将滑块由A点静止释放，求在以后的运动中：（sin37°= 0.6，cos37°=0.8） （1）滑块在AB段上运动的总路程； （2）在滑块运动过程中，C点受到的压力的最大值和最小值。 |
最佳答案：
| （1）由于滑块在AB段受摩擦力作用，则滑块往复振荡的高度将越来越低，最终以B为最高点在光滑的圆弧段往复运动。设滑块在AB上运动的总路程为s滑块在AB段上受摩擦力，f=μF N =μmgcosθ 从A点出发到最终以B点为最高点振荡，根据能量守恒有：△E p =fs 即：mgRcosθ=fs 解得 （2）滑块第一次过C点时，速度最大，设为v 1 ，分析受力知此时小球受轨道支持力最大，设在F max ，从A到C，根据动能定理有： 根据受力以及向心力公式知： 联立两式并代入数据得：F max =102 N 当滑块以B为最高点往复运动的过程中过C点时速度最小，设v 2 ，此时小球受轨道支持力也最小，设为F min 从B到C，根据动能定理有 根据受力及向心力公式有 联立两式并代入数据得：F min =70 N 根据牛顿第三定律可知C点受到的压力最大值为102N、 最小值为70N |