问题
计算题
如图所示,固定在竖直平面内的钢丝ABC,其水平部分AB长L=4R,BC部分是半径为R的半圆,直径BC在竖直方向。质量为m,中央有孔的小球套在钢丝上,静止在A端,小球可视为质点。用斜向右上方的力F拉小球,小球向右运动了一段距离后(还未到达B点)突然撤去F。以后,小球从C点飞出,落在AB之间的D点处,D点到B点的距离为R。不计任何摩擦,整个过程中钢丝的形状未发生改变。重力加速度为g。求:
小题1:小球到达C点时的速度大小;
小题2:小球到达B点时的速度大小;
小题3:拉力F对小球做的功W。
答案
小题1:
小题2:
小题3:
小题1:小球从C点做平抛运动,则有,
,解得
小题2:从B点到C点,根据机械能守恒定律有,,计算可得
小题3:拉力F对小球做的功,使小球获得动能,其大小为,