如圖所示,位於豎直平面內的光滑圓弧軌道,半徑為R,半徑OB沿豎直方向,圓弧軌道上端A點距地面高度為H,質量為m...
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問題詳情:
如圖所示,位於豎直平面內的光滑圓弧軌道,半徑為R,半徑OB沿豎直方向,圓弧軌道上端A點距地面高度為H,質量為m的小鋼球在A點由靜止釋放,落到水平地面上的C點。若當地的重力加速度為g,且不計空氣阻力。求:
(1)鋼球運動到B點時的速度大小
(2)鋼球運動到B點時受到的支持力大小。
(3)鋼球落地點C距B點的水平距離s
【回答】
解析:
(1)小球沿圓弧作圓周運動,在B點由牛二定律有:
NB-mg= ①…………………1分
而由A→B,由動能定理有:mgR=mv2B ②…………………1分
①和②解得
NB=3mg …………………1分
(2)小球離B點後作平拋運動,拋出點高為H-R;豎直方向有:H-R=gt2 ③
而在水平方向上:s=vB·T ④ …………………1分
由②、③、④解得有:水平距離s= ⑤ …………………1分
由⑤得s= ⑥
由⑥知:R=時,即時s有最大值:smax=H …………………1分
知識點:未分類
題型:計算題