题目内容

(8分)如图所示,ABCDEF是在同一竖直平面内的两条光滑轨道,其中ABC的末端

水平,DEF是半径为的半圆形轨道,其直径DF沿竖直方向,CD可看作重

合。现有一视为质点的小球从轨道ABC上距C点高为H的位置由静止释放。

      (1)若要使小球经C处水平进入轨道DEF后能沿轨道运动,H     至少要有多高?

    (2)若小球静止释放处离C点的高度小于(1)中H的最小值,小球可击中与圆心等高的E点,求。(

(1)小球从ABC轨道下滑,设到达C点时速度大小为v,则: (1分)

要小球能在竖直平面DEF内做圆周运动,在D点:          (1分)

联立并代入数据得:   (2分)

      (2)若h<H,小球过C点只能做平抛运动,设小球经C点时速度大小为

    小球能击中E点,则有     (1分)

                          (1分)

    由此解得h=0.1m(2分)

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