题目内容
【题目】如图所示,在竖直平面内有圆弧形轨道AB,其半径为1m,B点的切线恰好为水平方向.一个质量为2kg的小物体,从轨道顶端A由静止开始沿轨道滑下,到达轨道末端B点时的速度为4m/s,然后做平抛运动,落到地面上的C点,若轨道B端距地面高为h=5m,不计空气阻力,取g=10m/s2,求:
(1)小物体运动到B点时对轨道的压力为多大?
(2)物体落地时的速度大小.
(3)BC两点间的水平距离.
【答案】(1)52N(2)(3)4m
【解析】(1)物体在B点受到的支持力和重力的合力提供向心力,则有
解得:
根据牛顿第三定律,物体在B点受到的支持力和物体在B点对轨道的压力大小相等,方向相反,所以物体在B点对轨道的压力大小也是52N;
(2)从B到C的过程中,根据动能定理得:
解得: m
(3)小球离开B之后做平抛运动,根据得,B、C两点间的水平距离等于小球平抛的水平距离,则.
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