问题
问答题
如图所示,一个小球从光滑斜面上无初速度滚下,然后进入一个半径为0.5m的光滑圆形轨道的内侧,小球恰能通过轨道的最高点,则小球下滑的高度h为______m,通过最低点时小球的向心加速度为______m/s2.(g=10m/s2)
答案
小球恰好能通过最高点,在最高点,由重力提供向心力,设最高点的速度为v,则有:
mg=m
,v2 r
得:v=
=gr
m/s=10×0.5
m/s5
从开始滚下到轨道最高点的过程,由机械能守恒定律得:
mgh=2mgr+
mv21 2
联立得:h=
r=5 2
×0.5m=1.25m5 2
从开始滚下到轨道的过程,由机械能守恒定律得:
mgh=
mv′2,得:v′2=2gh1 2
在最低点,小球的向心加速度为 a=
=v′2 r
=2gh r
m/s2=50m/s2.2×10×1.25 0.5
故答案为:1.25,50