题目内容

1.滑板运动是青年人喜爱的一种极限运动,其运动可抽象为:一个可以看做质点的小球,在如图所示的竖直平面内的光滑圆形轨道内的运动,圆的半径为R,在最低点A处放一小球,使小球获得水平速度$\sqrt{3.5gR}$起动,问小球能升到轨道什么位置?

分析 小球刚离开轨道时,由重力的径向分力提供向心力,小球运动过程中机械能守恒,由牛顿第二定律和机械能守恒定律结合解答.

解答 解:设小球刚离开轨道时,其所在半径与竖直方向的夹角为θ.
则有 mgcosθ=m$\frac{{v}^{2}}{R}$
根据机械能守恒定律得:$\frac{1}{2}m{v}_{A}^{2}$=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$+mgR(1+cosθ)
联立解得 cosθ=0.5,θ=60°
小球离开轨道时相对A点的高度为 h=R(1+cosθ)=1.5R
答:小球能升到轨道距离A点的高度为1.5R的位置.

点评 解决本题的关键是正确分析小球刚离开轨道时的向心力:重力的径向分力,利用牛顿第二定律求速度.

练习册系列答案
相关题目

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

精英家教网