Question

【題目】如圖所示，光滑的水平軌道與光滑半圓軌道相切，圓軌道半徑R＝0．4 m。一個(gè)小球停放在水平軌道上，現(xiàn)給小球一個(gè)v0＝5 m/s的初速度，取g＝10 m/s2，求：

（1）小球從C點(diǎn)飛出時(shí)的速度大小；

（2）小球到達(dá)C點(diǎn)時(shí)，對(duì)軌道的作用力是小球重力的幾倍？

（3）小球落地時(shí)的速度大小。

Answer 1

【答案】（1）3m/s；（2）1．25倍；（3）5m/s

【解析】

試題分析：（1）小球運(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn)C的過(guò)程中機(jī)械能守恒，有，得vC＝3 m/s。

（2）在C點(diǎn)由向心力公式知：，得軌道對(duì)小球的作用力FN＝1．25mg，

由牛頓第三定律知小球?qū)�軌道的壓力FN′＝FN＝1．25mg，是小球重力的1．25倍。

（3）由于小球沿軌道運(yùn)動(dòng)及做平拋運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程機(jī)械能守恒，所以落地時(shí)速度大小v＝v0＝5 m/s。