问题 问答题

如图所示,半径为R的半圆光滑轨道固定在水平地面上.A、B点在同一竖直直线上.质量为m的小球以某一速度v0从C点运动到A点进入轨道,小球与水平地面间的动摩擦因数为μ.它经过最高点B飞出后又能落回到C点,AC=2R.求小球在C点时的速度的大小.

答案

解析:设小球在B点速度为vB,根据平抛运动规律有:

竖直方向:2R=

1
2
gt2

水平方向:x=2R=vBt,

解得:vB=2R•

g
4R

对小球从A到B应用动能定理进行研究:

-mg•2R=

1
2
mvB2-
1
2
mvA2

解之得:vA2=5gR.

对CA间的运动,由动能定理得:

-2μmgR=

1
2
mvA2-
1
2
mvC2

得所求速度vC=

Rg(5+4μ)

答:小球在C点时的速度的大小为:

Rg(5+4μ)

单项选择题
多项选择题