题目内容
【题目】如图所示,竖直平面内有一光滑圆弧轨道,其半径为R,平台与轨道的最高点等高,一小球从平台边缘的A处水平射出,恰能沿圆弧轨道上的P点的切线方向进入轨道内侧,轨道半径OP与竖直线的夹角为45°,重力加速度为g,试求:
(1)小球从平台上的A点射出时的速度v0;
(2)小球从平台上射出点A到圆轨道入射点P之间的距离S;
【答案】(1) ;(2)
【解析】试题分析:恰好从光滑圆弧ABC的A点的切线方向进入圆弧,说明到到A点的速度vA方向与水平方向的夹角为θ,这样可以求出初速度v0;平抛运动水平方向做匀速直线运动,竖直方向做自由落体运动,根据平抛运动的基本规律求出P点与A点的水平距离和竖直距离,并进行合成求出位移大小。
(1)小球从A到P的高度差为:
小球做平抛运动,有:
则小球在P点的竖直分速度为:
把小球在P点的速度分解可得v0=vy,所以小球平抛初速度为:
(2)小球平抛下降高度为:
水平射程为:s=v0t=2h
故A、P间的距离为:
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