题目内容

如图所示，位于竖直平面上的
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圆弧形光滑轨道，半径为R=0.2m，OB沿竖直方向，圆弧轨道上端A距地面高度为H=0.4m，质量为m=2kg的小球从A点由静止释放，经过B点，最后落在地面上的C点处．不计空气阻力，重力加速度取g=10m/s2．求：
（1）小球刚运动到B点时，速度为多大？
（2）小球刚运动到B点时，对圆弧轨道的压力多大？
（3）小球落地点C与B的水平距离S为多大？
分析：（1）小球从A到B的过程中只有重力做功，根据机械能守恒求解小球经过B点的速度．
（2）在B点根据向心力公式求解对圆弧轨道的压力．
（3）小球从B点抛出后做平抛运动，根据平抛运动的基本规律即可求解．
解答：解：（1）设小球经过B点时的速度大小为vB，对小球从A到B的过程，由机械能守恒得：
    mgR=
1
2
mvB2
解得：vB=2m/s
（2）在B点根据向心力公式得：
N-mg=m
vB2
R

解得：N=60N
根据牛顿第三定律得：小球对圆弧轨道的压力为60M
（3）小球从B点抛出后做平抛运动，则有：
t=
2(H-R)
g
=0.2s
则s=vBt=0.4m
答：（1）小球刚运动到B点时，速度为2m/s；
（2）小球刚运动到B点时，对圆弧轨道的压力为60N；
（3）小球落地点C与B的水平距离S为0.4m．
点评：本题主要考查了机械能守恒定律、平抛运动基本公式、圆周运动基本公式的直接应用，是常见题型，难度适中．
练习册系列答案
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如图所示，位于竖直平面上的1/4圆弧光滑轨道，半径为R，OB沿竖直方向，圆弧轨道上端A点距地面高度为H，质量为m的小球从A点静止释放（球达B点水平速度大小等于球由O点自由释放至B点速度大小），最后落在地面C处，不计空气阻力，（ g=10m/s2）求：
（1）小球刚运动到B点时，对轨道的压力多大；
（2）小球落地点C与B的水平距离s为多少．
如图所示，位于竖直平面上的1/4圆弧光滑轨道，半径为R，OB沿竖直方向，圆弧轨道上端A距地面高度为H，质量为m的小球从A静止释放，最后落在地面C点处，不计空气阻力．求：
（1）小球刚运动到B点时，对轨道的压力多大？?
（2）小球落地点C与B的水平距离S为多少？?
如图所示，位于竖直平面上的
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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
2gR
，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．
精英家教网如图所示，位于竖直平面上的1/4圆弧光滑轨道，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，最后落在地面上C点处，不计空气阻力，求：
（1）小球在B点时的速度大小；
（2）小球刚运动到B点时，对轨道的压力多大？
（3）小球落地点C与B点水平距离为多少？
如图所示，位于竖直平面上的
1
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圆弧光滑轨道，半径为R，OB沿竖直方向，上端A距地面高度为H=2R，质量为m的小球1从A点由静止释放，与在B点质量为M的小球2正碰，小球1被反弹回
R
2
处，小球2落在水平地面上C点处，不计空气阻力，求：
（1）小球1再次运动到轨道上的B点时，对轨道的压力多大？
（2）小球落地点C与B点水平距离S是多少？

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