题目
如图所示,竖直平面内的一半径R=0.50m的光滑圆弧槽BCD , B点与圆心O等高,质量m=0.10kg的小球从B点正上方H=0.75m高处的A点自由下落,由B点进入圆弧轨道,从D点飞出,不计空气阻力,(取g=10 m/s2)求:
(1)
小球经过B点时动能;
(2)
小球经过最低点C时的速度大小vC;
(3)
小球经过最低点C时对轨道的压力大小.
答案: 解:小球从A点到B点,根据机械能守恒定律得:mgH=Ek代入数据解得: Ek=0.75J
解:小球从A点到C点,设经过C点速度为 v1 ,根据机械能守恒定律得:mg(H+R)=12mv12代入数据解得: v1=5m/s
解:小球在C点,受到的支持力与重力的合力提供向心力由牛顿第二定律得: FN−mg=mv12R代入数据解得: FN=6N由牛顿第三定律有小球对轨道压力的大小 F′N=6N