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如图所示,位于竖直平面上有1/4圆弧的光滑轨道,半径为R,OB沿竖直方向,圆弧轨道上端A点距地面高度为H。当把质量为m的钢球从A点静止释放,最后落在了水平地面的C点处。若本

网友投稿  2022-11-10 00:00:00  互联网

◎ 题目

如图所示,位于竖直平面上有1/4圆弧的光滑轨道,半径为R,OB沿竖直方向,圆弧轨道上端A点距地面高度为H。当把质量为m的钢球从A点静止释放,最后落在了水平地面的C点处。若本地的重力加速度为g,且不计空气阻力。请导出:
(1)钢球运动到B点的瞬间受到的支持力多大?
(2)钢球落地点C距B点的水平距离s为多少?
(3)比值R/H为多少时,小球落地点C距B点的水平距离s最大?这个最大值是多少?

◎ 答案

(1)钢球运动到B点的瞬间受到的支持力 
(2)球落地点C距B点的水平距离 
(3) 比值为时,小球落地点C距B点的水平距离s最大;这个最大值是

◎ 解析

(1)小球从A到B过程中机械能守恒
 ①
小球沿圆弧做圆周运动,在B点由牛顿第二定律
 ②
解①②得 
(2)小球离开B点后做平抛运动,抛出点高度为H-R
 ③
s="vt " ④)
解①③④得 
(3)由可知
∴当

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,位于竖直平面上有1/4圆弧的光滑轨道,半径为R,OB沿竖直方向,圆弧轨道上端A点距地面高度为H。当把质量为m的钢球从A点静止释放,最后落在了水平地面的C点处。若本…”主要考查了你对  【机械能守恒定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。



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