Question

【題目】如圖所示，將一質量為m=0.1kg的小球自水平平臺右端O點以v0=3m/s的初速度水平拋出，小球飛離開平臺后由A點沿切線落入豎直光滑圓軌道ABC，并沿軌道恰好到達軌道最高點C，圓軌道ABC的形狀為半徑為R=2.5m的圓截去了左上角的127°的圓弧，CB為其豎直直徑，sin37°=0.6，g=10m/s2，

（1）小球經過C點時速度的大小？

（2）若小球運動到軌道最低點B的速度vB=m/s，軌道對小球的支持力多大？

（3）平臺末端O點到A點的豎直高度H.

Answer 1

【答案】(1)5m/s (2) 6.0N (3)0.8m

【解析】

（1）恰好運動到C點，有重力提供向心力，即：

mg =m

得：

vc==5m/s

（2）在B點對小球進行受力分析，由牛頓第二定律有：

FN-mg=m

得：

FN=6mg=6.0N

根據牛頓第三定律，小球對軌道的壓力大小為6.0N

（3）對A點速度有：

，

vy=v0tan53°

所以：

H==0.8m