题目内容
【题目】如图所示,AB为固定在竖直平面内的光滑圆弧轨道,轨道的B点与水平地面相切,其半径为R.质量为m的小球由A点静止释放,求:
(1)小球滑到最低点B时,小球速度v的大小;
(2)小球刚到达最低点B时,轨道对小球支持力FN的大小;
(3)小球通过粗糙的水平面BC滑上固定光滑曲面,恰达最高点D,后返回滑到到水平面BC的中点停下,求D到地面的高度为h.
【答案】(1)(2)3mg;(3)
【解析】(1)小球从A滑至B的过程,由动能定理得:
则得小球滑到最低点B时的速度大小为:
(2)在最低点B,小球受到重力G和支持力FN作用,
由牛顿第二定律得:
得轨道对小球的支持力大小
(3)从A到D的过程,受到的摩擦力为f, BC段的长度为SBC
由动能定理得:
从D到CB中点的过程,由动能定理得:
得D点到地面的高度:
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