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如图所示,位于竖直水平面内的光滑轨道由四分之一圆弧ab和抛物线bc组成,圆弧半径...

如图所示位于竖直水平面内的光滑轨道由四分之一圆弧ab和抛物线bc组成圆弧半径Oa水平b点为抛物线顶点.已知h2 msm取重力加速度g10 m/s2.

(1)一小环套在轨道上从a点由静止滑下当其在bc段轨道运动时与轨道之间无相互作用力求圆弧轨道的半径;

(2)若环从b点由静止因微小扰动而开始滑下求环到达c点时速度的水平分量的大小.

 

(1)0.25 m (2) 【解析】 (1)小环套在bc段轨道运动时,与轨道之间无相互作用力,则说明下落到b点时的速度使得小环套做平抛运动的轨迹与轨道bc重合, 故有, 从ab滑落过程中,根据动能定理可得 联立三式可得。 (2)下滑过程中,初速度为零,只有重力做功,根据动能定理可得 因为物体滑到c点时与竖直方向的夹角等于(1)问中做平抛运动过程中经过c点时速度与竖直方向的夹角相等,设为,则根据平抛运动规律可知: 根据运动的合成与分解可得: 联立可得: 。 点睛:本题主要考查了平抛运动基本公式、动能定理以及运动的合成与分解的应用,解题的关键是能正确分析物体的受力情况和运动情况,特别抓住当其在bc段轨道运动时,与轨道之间无相互作用力这句话。  
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