题目内容
【题目】如图,在竖直平面内由 圆弧AB和 圆弧BC组成的光滑固定轨道,两者在最低点B平滑连接。AB弧的半径为R,BC弧的半径为 。一小球在A点正上方与A相距 处由静止开始自由下落,经A点沿圆弧轨道运动。
(1)求小球在B、A两点的动能之比;
(2)通过计算判断小球能否沿轨道运动到C点。
【答案】(1)
【解析】试题分析:(1)设小球的质量为m,小球在A点的动能为,由机械能守恒可得①
设小球在B点的动能为,同理有②
由①②联立可得③
(2)若小球能沿轨道运动到C点,小球在C点所受轨道的正压力N应满足④
设小球在C点的速度大小为,根据牛顿运动定律和向心加速度公式有⑤
联立④⑤可得⑥
根据机械能守恒可得⑦
根据⑥⑦可知,小球恰好可以沿轨道运动到C点
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