Question

（1）若h=5R，求小球通過M點時對軌道的壓力；
（2）若改變h的大小，小球通過最高點時的動能E_k也隨之改變，試通過計算在E_k-h圖中作出E_k隨h變化的關系圖象．

Answer 1

(1) 11mg
(2)

（1）下滑過程中，有：mgh = mv_M²/2  … 1分
    在M點，有：F_支- mg= mv_M²/R  ……………………1分
解得：F_壓=F_支=11mg   ………………………………1分
（2）從下滑到N點，有：mg=E_k= mv_N²/2 
即：mg(h -2R)= E_k  ……………………………………1分
因小球要能通過N點，應有：mg≤mv_N²/R 
故 ≥R/2 ，即h≥5R/2   ………………………2分
則E_k隨h變化的關系圖象如右圖所示。………………3分