(1)由P到C的过程根据动能定理得:
mgR(1-cos60°)=
1 2
mv
在C点由牛顿第二定律得:
FN?mg=
mv
R
解得:FN=2mg
由牛顿第三定律得,滑块第一次滑至半圆形轨道最低点C时对轨道的压力为2mg.
(2)从P到Q的过程,由动能定理得:
mgR(1-cos60°)-μmgx=0
解得:μ=
=R 2x
=0.25R 4R
(3)滑块刚好能通过半圆轨道的最高点A,设此时的速度为v2,由牛顿第二定律得:
mg=
mv
R
从Q到A的过程由动能定理得:
Fx-μmgx?2mgR=
1 2
?0
mv
解得:F=
mg3 2
答:(1)滑块第一次滑至半圆形轨道最低点C时对轨道的压力为2mg;
(2)滑块与水平轨道间的动摩擦因数为0.25;
(3)推力F的大小为
mg.3 2