问题 计算题

是竖直平面内的四分之一圆弧轨道,在下端B与水平直轨道相切,如图所示.一小球自A点起由静止开始沿轨道下滑.已知圆轨道半径为R,小球的质量为m,不计各处摩擦.求:

(1)小球运动到B点时的动能

(2)小球经过圆弧轨道的B点和水平轨道的C点时,所受轨道支持力NB、NC各是多大?

答案

(1)(2)

(1)小球从A到B的运动过程中,机械能守恒,选BC所在水平面为参考平面,则:

           ①          

则小球运动到B点时的动能为:

                                              

(2)根据牛顿运动定律,小球在B点时,有:

,      ②                                      

解①②得:        在C点:    

本题考查了机械能守恒以及曲线运动,小球从A到B的运动过程中,只有重力做功,所以机械能守恒,可得B点的动能,根据牛顿运动定律可得在B点时则可计算出BC点时的支持力

单项选择题
单项选择题