问题 计算题

如图所示,位于竖直平面上的1/4光滑轨道,半径为R,OB沿竖直方向,圆弧轨道上端A点距地面高度为H,质量为m的小球从A点静止释放,最后落在地面C点处,不计空气阻力,求:

(1)小球刚运动到B点时,轨道对它的支持力多大?

(2)小球落地点C与B的水平距离s为多少?

(3)比值R/H为多少时,小球落地点C与B水平距离s最远?该水平距离的最大值是多少?

答案

解:(1)小球沿圆弧做圆周运动,在B点有

从A到B,由机械能守恒,有

由以上两式得FNB=3mg

(2)小球离开B点后做平抛运动,抛出点高为H-R,有

解得

(3)由上式可知,当时,即时,s有最大值,即Smax=H

单项选择题
单项选择题