问题 问答题

如图,半径R=0.4m光滑半圆环轨道处在竖直平面内,半圆环与粗糙在水平地面相切于圆环的端点A.一质量m=0.1Kg的小球以初速v0=7m/s在水平地面上向左做加速度a=3m/s2的匀减速直线运动,运动x=4m后,冲竖直半圆环,最后小球落在C点.(取g=10m/s2).求

(1)小球运动到A处时的速度.

(2)小球能否到达轨道最高点B,不能请说明理由,若能则求出在B点时小球的速度.

(3)求AC间的距离.

答案

(1)小球在水平地面向左匀减速运动4m的过程中,有:

vA2-v02=2as

解得:vA=5m/s

(2)假设小球能够通过最高点B,从A到B的过程运用动能定理得:

1
2
mvB2-
1
2
mvA2=2mgR

解得:vB=3m/s

小球恰好能到最高点B应满足:mg=m

vm2
R

解得:vm=2m/s

因为vB>vm

所以能通过最高点B.

(3)小球从B点抛出后做平抛运动,有2R=

1
2
gt2

解得:t=0.4s

xAC=vBt=1.2m

答:(1)小球运动到A处时的速度为5m/s;(2)小球能到达轨道最高点B,B点的速度为3m/s;(3)AC间的距离为1.2m.

判断题
单项选择题