如图所示,位于竖直平面上的[1/4]圆弧轨道,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点静止释

如图所示,位于竖直平面上的[1/4]圆弧轨道,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点静止释放,最后落在水平地面上C点处.不计空气阻力.已知小球到达B点时对圆弧轨道的压力为3mg,求:
(1)小球到达B点时的速度大小.
(2)小球在离开B点前、后瞬间的加速度大小.
(3)小球落地点C与B点的水平距离s.
尔柔888 1年前 已收到1个回答 举报

fish0091 幼苗

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解题思路:(1)小球在B点时,根据牛顿第二定律列式即可求解到达B点时的速度大小;
(2)根据a=
vB2
R
求解离开B点前的加速度,小球离开B点时只受重力作用,加速度a=g;
(3)小球从B点抛出后做平抛运动,根据平抛运动的位移公式求解;

解析:(1)小球在B点时,根据牛顿定律得:FN-mg=m
vB2
R
将FN=3mg代入解得小球到达B点时的速度大小
vB=
2gR
(2)小球在B点时的加速度
a=
vB2
R=2g
小球离开B点时只受重力作用,加速度a=g
(3)小球从B点开始做平抛运动,有s=vB•t
H-R=[1/2]gt2
联立解得小球落地点C与B点的水平距离:s=2
(H−R)R
答:(1)小球到达B点时的速度大小为
2gR.(2)小球在离开B点前的加速度大小为2g,离开B点后瞬间的加速度大小为g;(3)小球落地点C与B点的水平距离s为2
(H−R)R.

点评:
本题考点: 向心力;平抛运动.

考点点评: 本题要知道小球做圆周运动时,到B点的加速度即为B点的向心加速度.平抛运动根据运动的分解法进行研究.

1年前

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