题目内容

如图所示,光滑水平面右端B处连接一个竖直的半径为R=0.5m的光滑半圆轨道.在距离BxA点,用水平恒定推力F=20N将质量为m=2kg的小球从静止开始推到B处后撤去水平推力,质点沿半圆轨道运动到最高点C处后又正好落回A点,则距离x的值应为多少?(g=10m/s2

x=2m


解析:

(1)小球通过最高点C以后做平抛运动落回到A点,则:

x=vCt ,     ①

,   ②  ……………………(2分)

A点到C点的过程中,只有恒力F和重力对小球做功,由动能定理得:

ΔEk=mv C 2/2 - 0= Fx - mg2R, ③     ……………………(4分)

由①~③式,代入数据解出x=2m。       ……………………(2分)

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