题目内容
如图所示,一光滑的半径为R的半圆形轨道放在水平面上,一个质量为m的小球以某一速度冲上轨道,当小球将要从轨道口飞出时,轨道的压力恰好为零,则小球落地点C距A处多远?
分析:当小球将要从轨道口飞出时,轨道的压力恰好为零,小球做圆周运动,只有重力提供向心力,因此求出这时小球的速度,小球以此速度做平抛运动,由B到C由平抛运动规律求C到A的距离.
解答:解:(1)、设小球在B点速度为VB,轨道的压力恰好为零,只有重力提供向心力,
由牛顿第二定得:mg=
①
再设小球在B运动到点C的时间为t,点C与A的距离为X,由平抛运动规律得:
X=vBt ②
2R=
gt2 ③
联立以上三式 解得X=2R
答:小球落地点C距A处2R.
由牛顿第二定得:mg=
mvB2 |
R |
再设小球在B运动到点C的时间为t,点C与A的距离为X,由平抛运动规律得:
X=vBt ②
2R=
1 |
2 |
联立以上三式 解得X=2R
答:小球落地点C距A处2R.
点评:解答此题关键是分析小球的运动过程,明确小球分别在B的受力,选用牛顿第二定律求解B点速度,然后利用平抛运动规律可求小球落地点C到A的距离.
练习册系列答案
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(2011年北京四中一模)如图所示,表面光滑的半圆柱体固定在水平面上,小物块在拉力F作用下从B点沿圆弧缓慢上滑至A点,此过程中F始终沿圆弧的切线方向,则( )
A.小物块受的支持力逐渐变大 |
B.小物块受的支持力先变小后变大 |
C.拉力F逐渐变小 |
D.拉力F先变大后变小 |