题目内容
如图,在竖直平面内有一个半径为R的光滑圆弧轨道,半径OA竖直、OC水平,一个质量为m的小球自C点的正上方P点由静止开始自由下落,从C点沿切线进入轨道,小球沿轨道到达最高点A时恰好对轨道没有压力。重力加速度为
,不计一切摩擦和阻力。求:
![]()
(1)小球到达轨道最高点A时的速度大小;
(2)小球到达轨道最低点B时对轨道的压力大小。
(1)
(2)![]()
【解析】
试题分析:(1) 设小球在A点速度大小为
,小球到达A点由重力提供向心力得:
①………………………………………………2分
可得:
……………………………………………………2分
设小球在B点速度大小为
,从B到A由机械能守恒得:
②………………………………………2分
在B点由牛顿第二定律可得:
③ ……………… 2分
由①②③计算可得:
……………………………………………1分
在B点,小球对轨道的压力为
,由牛顿第三定律可得:
④ ………………………………………1分
考点:考查了机械能守恒定律,圆周运动,牛顿运动定律
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