题目内容
【题目】如图所示,竖直平面内的圆弧形光滑轨道半径为R,A端与圆心O等高,AD为水平面,B端在O的正上方.一个可以看作质点的小球由静止释放,自由下落至A点进入圆轨道并恰好能到达B点,忽略空气阻力的影响.求:
⑴小球释放点距A点的竖直高度;
⑵落点C与O点的水平距离.
【答案】(1) (2)
【解析】(1)设小球距A点高为h处下落,到达B点时速度大小为,小球下落过程只有重力做功,故小球由最高点经A运动B点过程中机械能守恒: ①
由圆周运动规律可知,小球恰能达到B点的最小速度的条件为: ②
由①②解得: 。
(2)设小球由B点运动到C点所用的时间为t,小球离开B点后做平抛运动,设落点C与O点的水平距离为S,则有:
③ ④
由②③④解得: 。
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