問題詳情:
如圖所示,彎曲斜面與半徑為R的豎直半圓組成光滑軌道,一個質量為m的小球從高度為4R的A點由靜止釋放,經過半圓的最高點D後做平拋運動落在水平面的E點,忽略空氣阻力重力加速度為,求:
小球在D點時的速度;
小球落地點E離半圓軌道最低點B的位移x;
小球經過半圓軌道的C點點與圓心O在同一水平面時對軌道的壓力.
【回答】
(1) (2)4R (3)6mg
【解析】
(1)小球從A到D,根據動能定理可得:
整理可以得到:.
(2)小球離開D點後做平拋運動,根據平拋運動規律可以得到:
水平方向有:x=vDt
豎直方向有: 整理可以得到:x=4R.
(3)從A到C,根據動能定理得:
在C點,根據牛頓第二定律:
整理可以得到:N=6mg.
由牛頓第三定律可知,小球經過半圓軌道的C點時對軌道的壓力為6mg.
點睛:在圓周運動中要會分析那個力提供了向心力,並結合動能定理求解*力的大小.
知識點:生活中的圓周運動
題型:解答題