题目内容
(18分）如图所示，一个
圆弧形光滑细圆管轨道ABC，放置在竖直平面内．轨道半径为R，在A点与水半地面AD相接，地面与圆心O等高，MN是放在水平地面上长为3R，厚度不计的垫子，左端M正好位于A点将一个质量为m、直径略小于圆管直径的小球从A处管口正上方某处由静止释放，不考虑空气阻力。
（1）若小球从C点射出后恰好能打到垫子的M端，则小球经过C点时对管的作用力大小和方向如何？
（2）欲使小球能通过C点落到垫子上，小球离A点的高度H应是多少？
【答案】
（1）小球对管子作用力大小为
，方向竖直向下
（2）H的高度应为 
【解析】
试题分析：（1）小球离开C点做平抛运动，落到M点时水平位移为R，竖直下落高度为R，根据平抛运动规律可得：
（1分）
运动时间
（1分）
从C点射出的速度为
（2分）
设小球以v1经过C点受到管子对它的作用力为N，由向心力公式可得
（2分）
， （1分）
由牛顿第三定律知，小球对管子作用力大小为
，方向竖直向下． （1分）
（2）小球落到M点时，对应小球下降的最小高度为H1 ，根据机械能守恒定律可得
（2分）
（1分）
小球下降的高度最高时，小球运动的水平位移为4R，打到N点．
设能够落到N点的水平速度为v2，根据平抛运动规律可得：
（2分）
设小球下降的最大高度为H2 ，根据机械能守恒定律可得
（2分）
（1分）
故H的高度应为 （2分）
考点：动能定理；平抛运动
练习册系列答案
相关题目
。在所有木块都静止的初始条件下，有一个沿轨道方向水平向右的恒力F持续作用在0号小木块上，使其与后面的木块连接发生碰撞，假如所有碰撞都是完全非弹性的（碰后合为一体共速运动）。求：
米，那么在2号木块被碰撞后的瞬间，系统的总动能为多少？
米的前提下，为了保持正在运动的物块系统在每次碰撞之前的瞬间其总动能都为一个恒定的数值，那么我们应该设计第
号和第n号木块之间距离
为多少米？
图像
2。(结果保留二位有效数字)
=1.6m的空间内存在水平向左的匀强电场
，质量
=0.1kg、带电量
=+1×
的滑块 (视为质点) 以
=4m／s的初速度沿水平面向右进入电场区域，滑块与水平面间的动摩擦因数
=0.4，设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等。(g取10m/
)
坐标中画出电场力对滑块所做的功
与电场力
的关系图象。
图像
2。(结果保留二位有效数字)
。在所有木块都静止的初始条件下，有一个沿轨道方向水平向右的恒力F持续作用在0号小木块上，使其与后面的木块连接发生碰撞，假如所有碰撞都是完全非弹性的（碰后合为一体共速运动）。求：
米，那么在2号木块被碰撞后的瞬间，系统的总动能为多少？
米的前提下，为了保持正在运动的物块系统在每次碰撞之前的瞬间其总动能都为一个恒定的数值，那么我们应该设计第
号和第n号木块之间距离
为多少米？