题目

题型：不详难度：来源：

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F_N，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F_N与x的关系图象。

答案

（1）（2）见解析。

解析

试题分析：（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。