如图所示，半径R=0.8m的光滑 1 4 圆弧轨道固定在水平地面上，O为该圆弧的圆心，轨道上方的A处有一个可视为质点的质
如图所示，半径R=0.8m的光滑
（1）小物块刚到达C点时的速度大小； （2）小物块刚要到达圆弧轨道末端C点时对轨道的压力； （3）要使小物块不滑出长木板，木板长度L至少为多少？  |
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（1）小物块从A到C，根据机械能守恒有：
mg•2R=
1
2 mv
2C ，
解得：v C =
4gR =
4×10×0.8 m/s=4
2 m/s．
（2）小物块刚要到C点，由牛顿第二定律有：
F N -mg=
m
v 2C
R ，
解得：F N =mg+
m
v 2C
R =1×10+
1×(4
2 ) 2
0.8 N=50N．
由牛顿第三定律，小物块对C点的压力F N ′=50N，方向竖直向下．
（3）设小物块刚滑到木板右端时达到共同速度，大小为v，小物块在长木板上滑行过程中，小物块与长木板的加速度分别为
a m =
μmg
m
a M =
μmg
M
由运动学公式得：v=v C -a m t，v=a M t
由能量守恒定律得：-μmgL=
1
2 （M+m）v 2 -
1
2 mv
2C
联立解得：L=4m．
答：（1）小物块刚到达C点时的速度大小为4
2 m/s；
（2）小物块刚要到达圆弧轨道末端C点时对轨道的压力为50N；
（3）要使小物块不滑出长木板，木板长度L至少为4m．
mg•2R=
1
2 mv
2C ，
解得：v C =
4gR =
4×10×0.8 m/s=4
2 m/s．
（2）小物块刚要到C点，由牛顿第二定律有：
F N -mg=
m
v 2C
R ，
解得：F N =mg+
m
v 2C
R =1×10+
1×(4
2 ) 2
0.8 N=50N．
由牛顿第三定律，小物块对C点的压力F N ′=50N，方向竖直向下．
（3）设小物块刚滑到木板右端时达到共同速度，大小为v，小物块在长木板上滑行过程中，小物块与长木板的加速度分别为
a m =
μmg
m
a M =
μmg
M
由运动学公式得：v=v C -a m t，v=a M t
由能量守恒定律得：-μmgL=
1
2 （M+m）v 2 -
1
2 mv
2C
联立解得：L=4m．
答：（1）小物块刚到达C点时的速度大小为4
2 m/s；
（2）小物块刚要到达圆弧轨道末端C点时对轨道的压力为50N；
（3）要使小物块不滑出长木板，木板长度L至少为4m．
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