题目
如图所示,AB为竖直半圆轨道的竖直直径,轨道半径R=0.9m,轨道B端与水平面相切,质量m=1kg的光滑小球从水平面以初速度V0向B滑动,取g=10m/s2 .
(1)
若V0=6m/s,求小球经轨道最低点B瞬间对轨道的压力为多少?
(2)
若小球刚好能经过A点,则小球在A点的速度至少为多大?小球离开A点后在水平面的落点与B点的距离为多少?
答案: 解:小球在B点的受力分析如图: 由牛顿第二定律有: N−mg=mv02R 解得小球受到的支持力N= mg+mv02R =50N 由牛顿第三定律可知,小球对道轨的压与与N大小相等,方向相反
解:小球恰好过最高点,即只由重力提供向心力有: mg=mvA2R解得小球在A点的最小速度: vA=gR=3m/s小球离开A点后做平抛运动有: 2R=12gt2s=vAt解得t=0.6ss=1.8m