如图所示，固定在竖直面内的光滑半圆形轨道与粗糙水平轨道在口点平滑连接，轨道半径R=0.5m，一质量m=0.2kg的小物块放在水平轨道上的A点，A与

题文

如图所示，固定在竖直面内的光滑半圆形轨道与粗糙水平轨道在口点平滑连接，轨道半径R=0.5m，一质量m=0.2kg的小物块（可视为质点）放在水平轨道上的A点，A与B相距L=10m，物块与水平轨道间的动摩擦因数=0.1。现用一水平恒力F向右推物块，已知F=3N，当物块运动到C点时撤去该力，设C点到A点的距离为x。在圆轨道的最高点D处安装一压力传感器，当物块运动到D点时传感器就会显示相应的读数FN，压力传感器所能承受的最大压力为90N，g取10m/s2。（1）要使物块能够安全通过圆轨道的最高点D，求x的范围；（2）在满足（1）问的情况下，在坐标系中作出压力传感器的读数FN与x的关系图象。

题型：未知 难度：其他题型

答案

（1）（2）见解析。

解析

（1）对木块由A到B由动能定理得 由B到D 由机械能守恒定律得       物块到达D点时，有          由以上三式得：       N  因为N         解得      （2）根据函数关系式，可画出图线如下图。

考点

据考高分专家说，试题“如图所示，固定在竖直面内的光滑半圆形轨道.....”主要考查你对 [力矩的平衡 ]考点的理解。

力矩的平衡

力矩和力偶：①力臂：从转动轴到力的作用线的距离。②力矩：力和力臂的乘积叫做力对转动轴的力矩，用M表示，单位牛米（N·m）。③力偶：力学上把作用在同一物体上的大小相等，方向相反、不共线的两个平行力组成的力系称为力偶。④力偶矩：力学中，用力偶中的任一力的大小与力偶臂的乘积再冠以相应的正、负号，作为力偶使物体转动效应的度量，成为力偶矩，用M表示，单位牛米（N·m）。 力矩的平衡条件： 有固定转动轴的物体的平衡条件是力矩的代数和等于零，即M合=M1+M2+M3+…=0。 刚体平衡的条件： ①在任何外力作用下，大小和形状不变的物体，叫做刚体。②刚体的平衡条件是合力为零，合力矩为零，即∑F=0，∑M=0。