问题
问答题
半径R=20cm的竖直放置的圆轨道与水平直轨道相连接,如图所示.质量为m=50g的小球A 以一定的初速度v0由直轨道向左运动,并沿圆轨道的内壁冲上去,经过轨道最高点M时轨道对小球的压力为0.5N,然后水平飞出,落在水平轨道上.(不计一切阻力)求:
(1)小球经过M点时的速度vM
(2)小球在水平直轨道时的初速度v0.
答案
(1)小球沿轨道内壁做圆周运动到最高点M时:
mg+FN=mv2 R
则小球经过M点时的速度vM
vM=2m/s
答:小球经过M点时的速度vM=2m/s.
(2)以水平面为参考面,根据机械能守恒定律:
mgh+
m1 2
=v 2M
m1 2 v 20
解得小球在水平直轨道时的初速度v0
v0=2
m/s3
答:小球在水平直轨道时的初速度v0=2
m/s.3