问题
计算题
如图所示,半径R=0.40 m的光滑半圆 环轨道处于竖直平面内,半圆环与粗糙的水平地面相切于圆环的端点A。一质量m=0.10 kg的小球,以初速度v0=7.0 m/s在水平地面上向左做加速度a=3.0 m/s2的匀减速直线运动,运动4.0 m后,冲上竖直半圆环,最后小球落在C点,求A,C间的距离(取重力加速度g=10 m/s2)。
答案
解:匀减速运动过程中,有 ①
恰好做圆周运动时物体在最高点B满足 ②
假设能到达圆环的最高点B,由机械能守恒 ③
联立①③可得vB=3 m/s
因为vB>vB1,所以小球能通过最高点B
小球从B点做平抛运动,有 ④,SAC=vBt ⑤
由④⑤得sAC=1.2 m ⑥