如图所示,与水平面成θ=37°的光滑斜面与一光滑圆轨道相切于A点,斜面AB的长度 s=2.3m.让物体(可视为质点)从B点静止释放,恰能沿轨道运动到圆轨道的最高点C,空气阻力忽略不计(取sin37°=0.6,cos37°=0.8),
(1)求圆轨道的半径R.
(2)设物体从C点落回斜面AB上的P点,试通过计算判断P位置比圆心O高还是低.

(1)物体在最高点C时只受重力,根据 mg=
mv2 |
R |
得物体在最高点C的速度 vC=
gR |
物体从B至C的过程中根据动能定理得:mg(ssinθ-Rcosθ-R)=
1 |
2 |
v | 2C |
代入数据,解方程组,得R=0.6 m
(2)设物体一直平抛至与O等高处,则R=
1 |
2 |
水平位移sx=vct=
gR |
|
2 |
又由图可得O到斜面的水平距离为
R |
sinθ |
5 |
3 |
所以物体的落点位置P低于O.
答:(1)求圆轨道的半径R为0.6m.
(2)物体的落点位置P低于O.