题目内容

【题目】如图,半径为R的光滑圆轨道固定在竖直平面内,D为其圆心。一质量为m的小滑块,在外力F(未画出)的作用下静止在圆轨道上的B点,OB与竖直方向的夹角为θ(θ<),重力加速度为g。

(1)为使小滑块静止在B点,外力F的最小值Fmin= _________

(2)若在B点撤去力F的同时,给小滑块一个沿切线方向向F的初速度,为使小滑块能滑上圆轨道的最高点C,求初速度vo的范围_______

【答案】 mgsinθ v0

【解析】(1) 为使小滑块静止在B点,外力F的最小值方向垂直于OB向上,大小为:Fmin=mgsinθ.

(2)若小滑块沿圆轨道运动到C点的速度大小v0,由牛顿运动定律

小滑块从B点运动到C点,由机械能守恒定律

联立解得v0

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