题目
如图所示,在光滑水平面上竖直固定一半径为R的光滑半圆槽轨道,其底端恰与水平面相切.质量为m的小球以大小为v0的初速度经半圆槽轨道最低点B滚上半圆槽,小球恰能通过最高点C后落回到水平面上的A点.(不计空气阻力,重力加速度为g)求:
(1)
小球通过B点时对半圆槽的压力大小;
(2)
AB两点间的距离.
答案: 解:在B点小球做圆周运动, N−mg=mV02R得:N= mg+mV02R由牛顿第三定律知小球通过B点时对半圆槽的压力大小 mg+mV02R答:小球通过B点时对半圆槽的压力大小 mg+mV02R ;
解:在C点小球恰能通过,故只有重力提供向心力,则mg= mV02R过C点小球做平抛运动:sAB=vCth= 12 gt2 h=2R联立以上各式可得sAB=2R.答:AB两点间的距离2R.