Question

半徑R=20cm的豎直放置的圓軌道與平直軌道相連接，如圖所示。質量m=50g的小球A以一定的初速度由直軌道向左運動，并沿圓軌道的內壁沖上去。如果球A經過N點時速度v₁=4m/s，球A經過軌道最高點M時對軌道的壓力為0.5N，取g=10m/s²，求：

（1）小球落地點P與N之間的距離？
（2）小球從N運動到M這一段過程中克服阻力做的功？

Answer 1

（1）s=0.56m  （2）W=0.1J 

（1）在軌道最高點，根據牛頓第二定律，
設小球在M點的速度為v₂，有
   ………………………………（2分）
根據平拋運動規律有：        
聯立方程代數解得：s=0.56m    ………………………………（2分）
（2）小球從N到M過程，設阻力做的功為W，據動能定理
    ………………………………（3分）
   ………………………………（1分）
代入數據解得    W=0.1J    ………………………………（2分）