题目内容
如图所示,小球沿光滑的水平面冲上一个光滑的半圆形轨道,已知轨道的半径为R,小球到达轨道的最高点时对轨道的压力大小恰好等于小球的重力。请求出:
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(1)小球到达轨道最高点时的速度为多大?
(2)小球落地时距离A点多远?落地时速度多大?
【答案】
(1)
(2)![]()
【解析】(1)根据牛顿第三定律,小球到达轨道的最高点时受到轨道的支持力N等于小球对轨道的压力N‘,则N=mg,由题意可知小球在最高点时,有
②,解得小球到达轨道最高点时的速度大小为
①
(2)小球离开轨道平面做平抛运动,
①,即平抛运动时间
,
所以小球落地时与A点的距离
②(公式①结果①)
落地时竖直方向分速度
,有
①
落地时水平方向分速度
,有![]()
所以小球落地时速度大小为
②(公式①结果①)
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