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如图所示,竖直平面内的圆弧形光滑轨道半径为R,A端与圆心O等高,AD为与水平方向...

如图所示,竖直平面内的manfen5.com 满分网圆弧形光滑轨道半径为R,A端与圆心O等高,AD为与水平方向成45°的斜面,B端在O的正上方,一个小球在A点正上方由静止释放,自由下落至A点进入圆轨道并恰能到达B点.求:
(1)小球到达B点时速度的大小;
(2)释放点距A点的竖直高度;
(3)小球落到斜面AD上C点时速度的大小和方向.

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(1)小球恰能到达B点,说明此时恰好是物体的重力作为向心力,由向心力的公式可以求得在B点的速度大小; (2)从开始下落到B的过程中,物体的机械能守恒,从而可以求得小球释放时距A点的竖直高度. (3)离开B点后小球做平抛运动,根据水平方向的匀速直线运动,竖直方向上的自由落体运动可以求得小球的速度. 【解析】 (1)小球到达B点:由mg=m   得:VB=  (2)设小球的释放点距A点高度为h 由机械能守恒定律,得: 得:  (3)小球落到C点时:由,得:tan45°= 解得:   Vy=gt=2   小球落到C点得速度大小:  小球落到C点时,速度与水平方向夹角为ϕ:tan  答:(1)小球到达B点时速度的大小为 ; (2)释放点距A点的竖直高度是R; (3)小球落到斜面AD上C点时速度的大小是与水平方向夹角的正切值是2.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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