如图所示,半径为R的半圆形光滑轨道竖直固定在水平地面上,A点是最低点,B点是最高点,质量为M的小球以某一速度自A点进入轨道,它经过最高点后飞出,最后落在水平地面上的C点
◎ 题目
如图所示,半径为R的半圆形光滑轨道竖直固定在水平地面上,A点是最低点,B点是最高点,质量为M的小球以某一速度自A点进入轨道,它经过最高点后飞出,最后落在水平地面上的C点,现测得AC=2R,求: (1)小刚从B点飞出的速度大小. (2)小球自A点进入轨道时的速度大小. (3)为了使小球到达B点,它在的A点进入轨道时的速度至少多大? |
◎ 答案
(1)小球从B点飞出后做平抛运动, 则:竖直方向,有:2R=
水平方向,有:2R=vBt,则vB=
(2)小球从A运动到B的过程中,由机械能守恒得:
解得,vB=
(3)小球恰好到达B点时速度为v0,则由牛顿第二定律得 mg=m
解得,v0=
小球从A运动到B的过程中,由机械能守恒得:
解得,vA′=
答: (1)小刚从B点飞出的速度大小是
(2)小球自A点进入轨道时的速度大小是
(3)为了使小球到达B点,它在的A点进入轨道时的速度至少为 |