问题
计算题
如图所示,一固定在竖直平面内的光滑的半圆形轨道ABC,其半径R="5.0" m,轨道在C处与水平地面相切.在C处放一小物块,给它一水平向左的初速度vo="5" m/s,结果它沿CBA运动,通过A点,最后落在水平面上的D点,求C、D间的距离s.g="10" m/s2.
答案
s="1" m
【错解分析】得不出正确的解题方法和答案.小球的运动过程不清晰,不能得出各过程所遵循的力学规律.
【正解】小球先沿圆弧做圆周运动,在C到A的过程中机械能守恒;小球从A到D的过程为平抛运动,水平方向做匀速直线运动,竖直方向做自由落体运动.
设小物块的质量为m,过A处时的速度为v,由A到 D经历的时间为t,有
①,
②,
5=vt ③,
由①②③式并代入数据得s="1" m. ④