题目内容
23.是竖直平面内的四分之一圆弧轨道,在下端B与水平直轨道相切,如图所示。一小球自A点起由静止开始沿轨道下滑。已知圆轨道半径为R,小球的质量为m,不计各处摩擦。求(1) 小球运动到B点时的动能;
(2) 小球下滑到距水平轨道的高度为R时速度的大小和方向;
(3) 小球经过圆弧轨道的B点和水平轨道的C点时,所受轨道支持力NB、NC各是多大?
23.(1)Ek=mgR
(2)v=,速度方向沿圆弧的切线向下,与竖直方向成30°
(3)NB=3mg,NC=mg
解析:(1)根据机械能守恒 Ek=mgR
(2)根据机械能守恒 ΔEk=ΔEp
mv2=mgR
小球速度大小v=
速度方向沿圆弧的切线向下,与竖直方向成30°
(3)根据牛顿运动定律及机械能守恒,在B点
NB-mg=m,mgR=mvB2
解得NB=3mg
在C点:NC=mg
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