题目内容
如图所示,光滑圆弧轨道与光滑斜面在B点平滑连接,圆弧半径为R=0.4m,一半径很小、质量为m=0.2kg的小球从光滑斜面上A点由静止释放,恰好能通过圆弧轨道最高点D,g取10m/s2.求:
(1)小球最初离最低点C的高度h;
(2)小球运动到C点时对轨道的压力大小FN.
(1)小球最初离最低点C的高度h;
(2)小球运动到C点时对轨道的压力大小FN.
(1)在D点,速度为vD,则有mg=m
∴vD=2m/s
由A运动到D点,机械能守恒得:
mg(h-2R)=m
∴h=1m
(2)由A运动到C点,机械能守恒mgh=
mvC2
在C点,由向心力公式,得FN-mg=m
∴FN=12N
由牛顿第三定律得压力为12N
答:(1)小球最初离最低点C的高度为1m;
(2)小球运动到C点时对轨道的压力大小为12N.
vD2 |
R |
∴vD=2m/s
由A运动到D点,机械能守恒得:
mg(h-2R)=m
vD2 |
R |
∴h=1m
(2)由A运动到C点,机械能守恒mgh=
1 |
2 |
在C点,由向心力公式,得FN-mg=m
vC2 |
R |
∴FN=12N
由牛顿第三定律得压力为12N
答:(1)小球最初离最低点C的高度为1m;
(2)小球运动到C点时对轨道的压力大小为12N.
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