问题
问答题
如图所示,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,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:
(1)小刚从B点飞出的速度大小.
(2)小球自A点进入轨道时的速度大小.
(3)为了使小球到达B点,它在的A点进入轨道时的速度至少多大?

答案
(1)小球从B点飞出后做平抛运动,
则:竖直方向,有:2R=
gt2,1 2
水平方向,有:2R=vBt,则vB=
=2R t gR
(2)小球从A运动到B的过程中,由机械能守恒得:
mvA2=1 2
mvB2+2mgR,1 2
解得,vB=5gR
(3)小球恰好到达B点时速度为v0,则由牛顿第二定律得
mg=mv 20 R
解得,v0=gR
小球从A运动到B的过程中,由机械能守恒得:
mvA′2=1 2
mv02+2mgR,1 2
解得,vA′=5gR
答:
(1)小刚从B点飞出的速度大小是
.gR
(2)小球自A点进入轨道时的速度大小是
. 5gR
(3)为了使小球到达B点,它在的A点进入轨道时的速度至少为
.5gR