问题 计算题

如右图所示,光滑斜轨和光滑圆轨相连,固定在同一个竖直面内。圆轨的半径为R,一个小球(质量为m,大小可忽略不计)从离水平面高h处由静止开始自由下滑,由斜轨进入圆轨。

(1)若小球到达圆轨最高点时对圆轨的压力大小恰好等于自身重力大小,那么小球过圆轨最低点时对圆轨的压力是多大?

(2)为了使小球在圆轨内运动的过程中始终不脱离圆轨,

h应在什么范围内取值?

答案

(1)设球在圆轨最高点时速度大小为v2, 应有    

2mg=mv2 2/R  ……………………①(2分)

设球在圆轨最低点时速度大小为v1从圆轨最低点到最高点过程机械能守恒,

mv12/2=" 2" mgR+mv2 2/2     ………② (2分)

球过最低点时,有

F—mg= mv12/R              …………③ (2分)

联立以上几式解得:   F="7mg   " (2分)

(2)2.5R

(3)

单项选择题
多项选择题