问题
问答题
如图所示，一个半径R=0.80m的1/4光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，其下端切线是水平的，轨道下端距地面高度h=1.25m．一个质量m=0.10kg的小物块A（视为质点）由圆弧轨道顶点从静止开始释放，最后落到水平地面的B点．忽略空气阻力，重力加速度g取10m/s2，求：
（1）物块A滑到圆弧轨道下端时的速度大小；
（2）物块A离开圆弧轨道后发生的水平位移s多大？
（3）物块A在圆弧轨道末端对轨道的作用力大小和方向．
答案
（1）由机械能守恒定律得：mgR=
mv21 2
v=
=2gR
m/s=4m/s2×10×0.8
（2）由平抛运动规律得：
h=
gt21 2
s=vt
代入数据解得 s=v
=42h g
m=2m2×1.25 10
（3）物块A在圆弧轨道末端，由牛顿第二定律得：F-mg=mv2 R
代入数据解得 F=3N
由牛顿第三定律知，物块A在圆弧轨道末端对轨道的作用力大小为3N，方向竖直向下．
答：（1）物块A滑到圆弧轨道下端时的速度大小4m/s；
（2）物块A离开圆弧轨道后发生的水平位移2m；
（3）物块A在圆弧轨道末端对轨道的作用力大小3N和方向竖直向下．