题目内容

【题目】如图所示,底端切线水平且竖直放置的光滑圆弧轨道的半径为L=0.8m,圆心在O点,其轨道底端P距地面的高度及与右侧竖直墙的距离均为L。现将一质量为m=0.5kg、可视为质点的小球从轨道的端点Q由静止释放,不计空气阻力,取.求:

(1)小球在P点时受到的支持力大小。

(2)小球第一次与墙壁碰撞时的速度大小。

【答案】(1) (2)

【解析】

1)小球从QP过程中只有重力做功,机械能守恒,由机械能守恒定律求出小球在P点时的速度,再由向心力公式求出支持力;

2)小球离开P点后做平抛运动,由平抛运动的知识求得小球第一次与墙壁碰撞时下降的高度,再由机械能守恒求得速度的大小.

1)小球从QP过程有

小球在P点有

代入数据解得:.

2)小球在平抛过程中有

代入数据解得:

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