问题
问答题
如图，让摆球从图中的C位置由静止开始下摆，正好摆到悬点正下方D处时，线被拉断，紧接着，摆球恰好能沿光滑竖直放置的半圆形轨道内侧做圆周运动，已知摆线长l=2.0m，轨道半径R=2.0m，摆球质量m=0.5kg．不计空气阻力（g取10m/s2）．
（1）求摆球在C点时与竖直方向的夹角θ和摆球落到D点时的速度；
（2）如仅在半圆形内侧轨道上E点下方
圆弧有摩擦，摆球到达最低点F的速度为6m/s，求摩擦力做的功．1 4
答案
（1）在D点刚好不脱离半圆轨道，有：mg=mvD2 R
得vD=2
m/s5
从C点到D点机械能守恒，有：mgL(1-cosθ)=
mvD21 2
得θ=π 3
（2）从D点到最低点，由动能定理得2mgR+W摩=
mv2-1 2
mvD21 2
解得：W摩=-16J
答：（1）摆球在C点时与竖直方向的夹角θ=
和摆球落到D点时的速度vD=2π 3
m/s；5
（2）摩擦力做的功16J．