问题 计算题

(12分)如图所示,AC为光滑竖直杆,ABC为构成直角的光滑L形轨道,B处有一小圆弧连接可使小球顺利转弯,并且A、B、C三点正好是圆上三点,而AC正好是该圆的直径,如果套在杆上的小球自A点静止释放(图中小球未画出),分别沿ABC曲轨道和AC直轨道运动到C点,如果沿ABC曲轨道运动的时间t1是沿AC直轨道运动所用时间t2的1.5倍,求AC与AB夹角α的值

答案

α=530

题目分析:据题意,从A至C过程可以看成自由落体运动则有

hAC=2R=gt2/2

据机械能守恒有:

mghAC=mvc2/2

从A至B过程有:

VB=gsin(/2-a)tB

又因为机械能守恒有:

mghACcosacosa=mvB2/2

从B至C过程有:

VC=VB+gsinatC

联立以上式子可得:cosa=3/5

所以a=53°

选择题
单项选择题