问题
问答题
如图所示,竖直平面内的
圆弧形光滑轨道半径为R,A端与圆心O等高,AD为水平面,B点在O的正上方,一个小球在A点以一竖直向下初速度进入圆轨道并恰能到达B点.求:3 4
(1)小球在A点的初速度为多少;
(2)落点C与A点的水平距离?

答案
(1)小球从A点运动到B点的过程中只有重力做功,机械能守恒,根据机械能守恒定律得:
mvA2-1 2
mvB2=mgR1 2
恰好到达B点,在B点根据向心力公式得:
m
=mgvB2 R
解得:vA=3gR
vB=gR
(2)小球从B点抛出后做平抛运动,
t=2R g
水平方向有:x=vBt=
R2
所以落点C与A点的水平距离为x-R=(
-1)R2
答:(1)小球在A点的初速度为
;3gR
(2)落点C与A点的水平距离为(
-1)R.2