Question

同学们参照伽利略时期演示平抛运动的方法制作了如题8图所示的实验装置.图中水平放置的底板上竖直地固定有M板和N板.M 板上部有一半径为的圆弧形的粗糙轨道,P为最高点，Q为最低点，Q点处的切线水平，距底板高为。N板上固定有三个圆环。将质量为的小球从P处静止释放，小球运动至Q飞出后无阻碍地通过各圆环中心，落到底板上距Q水平距离为处。不考虑空气阻力，重力加速度为。求：

（1）距Q水平距离为的圆环中心到底板的高度；

（2）小球运动到Q点时速度的大小以及对轨道压力的大小和方向；

（3）摩擦力对小球做的功.

Answer 1

（1）到地板的高度：

  （2）速度的大小：   压力的大小：   方向：竖直向下

（3）摩擦力对小球做的功：