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:
mvB2-1 2
mvA2=2mgR1 2
解得:vB=3m/s
小球恰好能到最高点B应满足:mg=mvm2 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=
gt21 2
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.