题目内容
【题目】如图,半径为R的光滑圆轨道固定在竖直平面内,o为其圆心。一质量为m的小滑块,在外力F(未画出)的作用下静止在圆轨道上的B点,OB与竖直方向的夹角为θ(θ<),重力加速度为g。
(1)为使小滑块静止在B点,外力F的最小值Fmin为多少?
(2)若在B点撤去力F的同时,给小滑块一个沿切线方向的初速度,为使小滑块能滑上圆轨道的最高点C,求初速度vo的范围。
【答案】(1)mgsinθ(2)v0≥
【解析】
(1)对物体分析可知,物体受重力、支持力作用,要使物体静止在斜面上,推力最小应克服重力沿切向方向上的分力,故推力的最小值为:①;
(2)若小滑块沿圆轨道运动到C点的速度大小,由牛顿运动定律有
②,
小滑块从B点运动到C点,由机械能守恒定律有③,
联立解得:④
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