问题
问答题
半径为R的半圆形光滑轨道竖直固定在水平地面上,A点是最低点,B点是最高点,如图所示,质量为M的小球以某一速度自A点进入轨道,它经过最高点后飞出,最后落在水平地面上的C点,现测得AC=2R,求小球自A点进入轨道时的速度大小?

答案
小球从B到C过程为平抛运动,根据平抛运动的分位移公式,有
水平方向:2R=vBt ①
竖直方向:2R=
gt2 ②1 2
小球从A到B过程只有重力做功,机械能守恒,根据守恒定律,有
Mg(2R)=
M1 2
-v 2A
M1 2
③v 2B
联立①②②解得
vB=5gR
答:小球自A点进入轨道时的速度大小为
.5gR