问题 问答题

如图所示,O点离地面高度为H,以O点为圆心,制作一个半径为R的四分之一光滑圆弧轨道,小球从与O点等高的圆弧最高点A从静止滚下,并从B点水平抛出,试求:

(1)小球落地点到O点的水平距离;

(2)要使这一距离最大,应满足什么条件?最大距离为多少?

答案

(1)小球从A到B,只有重力做功,机械能守恒,则得:mgR=

1
2
m
v2B

解得:vB=

2gR

小球离开B点后做平抛运动,则有:

竖直方向 H-R=

1
2
gt2

水平方向 x=vBt

联立得:x=2

R(H-R)

(2)根据数学知识得知:当R=H-R即H=2R时,x有最大值,最大距离为 xmax=2R

答:

(1)小球落地点到O点的水平距离为2

R(H-R)

(2)要使这一距离最大,应满足H=2R条件,最大距离为2R.

单项选择题
单项选择题