光滑桌面上有一质量为M的14光滑的圆弧,圆弧半径为R=1m,一质量为m的小球沿圆弧顶端由静止滚下.已知圆弧底端离地面的高度为h,g取10m/s2.求:(1)小球到达圆弧底端时,M物块的
◎ 题目
光滑桌面上有一质量为M的
(1)小球到达圆弧底端时,M物块的速度及圆弧底端所受小球的压力? (2)小球离开圆弧底端飞离桌面后与桌面边缘的对地水平位移? |
◎ 答案
(1)小球从圆弧轨道下滑过程中,只有重力做功,机械能守恒,根据守恒定律,有 mgR=
解得 v=
在最低点,重力和支持力的合力提供向心力,根据牛顿第二定律,有 N-mg=m
故N=3mg 根据牛顿第三定律,圆弧底端所受小球的压力为3mg; (2)小球离开圆弧底端飞离桌面后做平抛运动,根据平抛运动的分位移公式,有 水平方向:x=vt 竖直方向:h=
解得x=2
答:(1)小球到达圆弧底端时,M物块的速度为2
(2)小球离开圆弧底端飞离桌面后与桌面边缘的对地水平位移为2 |