Question

是豎直平面內的四分之一圓弧軌道，在下端B與水平直軌道相切，如圖所示.一小球自A點起由靜止開始沿軌道下滑.已知圓軌道半徑為0.8 m，小球的質量為0.5kg，不計各處摩擦.(g=10m/s²)求：

（1）小球運動到B點時的動能

（2）小球經過圓弧軌道的B點和水平軌道的C點時，對軌道的壓力N_B、N_C

Answer 1

（1）根據機械能守恒E_K=mgR……  2分

代入數值得E_K = 4Ј    ……  1分

（2）在B點由機械能守恒

mgR=mv_B²……1分

根據牛頓運動定律ks5u

N_B-mg=m  ……2分

解得N_B =15Ν  …… 1分  由牛頓第三定律得小球在B點對軌道壓力為15N…… 1分

在C點：N_C - mg = 0  ……1分

N_C = 5N   由牛頓第三定律得小球在C點對軌道的壓力為5N…… 1分