如图所示，位于竖直平面上的14圆弧形光滑轨道，半径为R=0.2m，OB

问题问答题

如图所示，位于竖直平面上的

圆弧形光滑轨道，半径为R=0.2m，OB沿竖直方向，圆弧轨道上端A距地面高度为H=0.4m，质量为m=2kg的小球从A点由静止释放，经过B点，最后落在地面上的C点处．不计空气阻力，重力加速度取g=10m/s²．求：

（1）小球刚运动到B点时，速度为多大？

（2）小球刚运动到B点时，对圆弧轨道的压力多大？

（3）小球落地点C与B的水平距离S为多大？

答案

（1）设小球经过B点时的速度大小为v_B，对小球从A到B的过程，由机械能守恒得：

mgR=

mvB2

解得：v_B=2m/s

（2）在B点根据向心力公式得：

N-mg=m

vB2

解得：N=60N

根据牛顿第三定律得：小球对圆弧轨道的压力为60M

（3）小球从B点抛出后做平抛运动，则有：

2(H-R)

=0.2s

则s=v_Bt=0.4m

答：（1）小球刚运动到B点时，速度为2m/s；

（2）小球刚运动到B点时，对圆弧轨道的压力为60N；

（3）小球落地点C与B的水平距离S为0.4m．