题目内容
【题目】如图所示,位于竖直平面上的圆弧轨道光滑,半径为R,OB沿竖直方向,上端A距地面高度为H,质量为m的小球从A点由静止释放,到达B点时的速度为,最后落在地面上C点处,不计空气阻力,求:
(1)小球刚运动到B点时的加速度为多大,对轨道的压力多大;
(2)小球落地点C与B点水平距离为多少。
(3)比值R/H为多少时,小球落地点C与B的水平距离最远?该水平距离的最大值为多少?
【答案】(1)2 g,3 mg;(2)2(3)H
【解析】 (1)由
∴
FN=mg+maB=3 mg
∴ 根据牛顿第三定律可知,小球运动到B点对轨道的压力为3 mg。
(2)小球离开B点后做平抛运动,抛出点高为H-R,有
解得 =2
(3)由上式可知,当 时,即时,s有最大值,即smax=H
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