模块高考预测
预测一 曲线运动，牛顿定律与机械能的综合
1．在竖直平面内固定一轨道ABCO，AB段水平放置，长为4 m，BCO段弯曲且光滑；一质量为1.0 kg、可视作质点的圆环套在轨道上，圆环与轨道AB段之间的动摩擦因数为0.5.建立如图所示的直角坐标系，圆环在沿x轴正方向的恒力F作用下，从A(－7,2)点由静止开始运动，到达原点O时撤去恒力F，圆环从O(0,0)点水平飞出后经过D(6,3)点．重力加速度g取10 m/s2，不计空气阻力．求：
(1)圆环到达O点时的速度大小；
(2)恒力F的大小；
(3)圆环在AB段运动的时间．
[解析] (1)圆环从O到D过程中做平抛运动
x＝v0t
y＝gt2
读图得x＝6 m，y＝3 m
v0＝ m/s＝7.75 m/s.
(2)圆环从A到O过程中，根据动能定理
FxAO－μmgxABmv－mgy′＝
代入数据得F＝10 N.
(3)圆环从A到B过程中，根据牛顿第二定律
F－μmgat2＝ma，xAB＝
代入数据得t s＝1.26 s.＝
