问题
问答题
如图所示,在光滑水平面上竖直固定一半径为R=0.5m的光滑半圆槽轨道,其底端恰与水平面相切.质量为m的小球以大小为v0=5m/s的初速度经半圆槽轨道最低点B滚上半圆槽,小球恰能通过最高点C后落回到水平面上的A点.(不计空气阻力,重力加速度为g)求:
(1)小球通过B点时对半圆槽的压力大小;
(2)AB两点间的距离.
答案
(1)对小球在B点时受力分析,根据牛顿第二定律:
F-mg=mv02 R
得:F=60m
根据牛顿第三定律有:F′=F=60m;
(2)小球在C点时:mg=mvc2 R
得:vc=
=gR
m/s5
由C到A做平抛运动:2R=
gt21 2
得:t=
=4R g
s2 10
x=vct=
×5
=1m2 10
答:(1)小球通过B点时对半圆槽的压力大小为60m;
(2)AB两点间的距离为1m.