(1)设轨道B点对物块2的支持力为N,根据牛顿第二定律有
N-m
2g=m
2v
22/R
解得 N=7.6N
根据牛顿第三定律可知,物块2对轨道B点的压力大小N′=7.6N
(2)设物块1碰撞前的速度为v
0,碰撞后的速度为v
1,对于物块1与物块2的碰撞过程,根据动量守恒定律有 m
1v
0=mv
1+m
2v
2因碰撞过程中无机械能损失,所以有
m
1v
02=
m
1v
12+
m
2v
22代入数据联立解得 v
0=6.0m/s
(3)设物块2能通过半圆形轨道最高点的最大半径为R
m,对应的恰能通过最高点时的速度大小为v,根据牛顿第二定律,对物块2恰能通过最高点时有 m
2g=m
2v
2/R
m对物块2由B运动到D的过程,根据机械能守恒定律有
m
2v
22=m
2g?2R
m+
m
2v
2联立可解得:R
m=0.32m
所以,为使物块2能通过半圆形轨道的最高点,半圆形轨道半径不得大于0.32m