题目内容
如图所示,将一质量为m=0.1kg的小球自水平平台右端O点以初速度v。水平抛出,小球飞离平台后由A点沿切线落入竖直光滑圆轨道ABC,并沿轨道恰好通过最高点C,圆轨道ABC的形状为半径R="2.5" m的圆截去了左上角l270的圆弧,CB为其竖直直径,(sin530="0.8" cos530=0.6,重力加速度g取10m/s2)求:

(1) 小球经过C点的速度大小;
(2) 小球运动到轨道最低点B时小球对轨道的压力大小;
(3) 平台末端O点到A点的竖直高度H。

(1) 小球经过C点的速度大小;
(2) 小球运动到轨道最低点B时小球对轨道的压力大小;
(3) 平台末端O点到A点的竖直高度H。
(1)
(2)6.0N(3)3.36m

试题分析:(1)恰好运动到C点,有重力提供向心力,即


(2)从B点到C点,由动能定理有:

在B点对小球进行受力分析,由牛顿第二定律有


根据牛顿第三定律,小球对轨道的压力大小为6.0N 1分
(3)从A到B由动能定理有:

所以:

在A点进行速度的分解有:

所以:

点评:本题是平抛运动和圆周运动相结合的典型题目,除了运用平抛运动和圆周运动的基本公式外,求速度的问题,动能定理不失为一种好的方法.

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