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如图所示,AB是在竖直平面内的1/4圆周的光滑圆弧轨道,其半径为R,过圆弧轨道下...

如图所示,AB是在竖直平面内的1/4圆周的光滑圆弧轨道,其半径为R,过圆弧轨道下端边缘B点的切线是水平的,B点距正下方水平地面上C点的距离为h.一质量为m的小滑块(可视为质点)自A点由静止开始下滑,并从B点水平飞出,最后落到水平地面上的D点.重力加速度为g,空气阻力可忽略不计,求:
(1)小滑块通过B点时的速度大小;
(2)小滑块滑到B点时轨道对其作用力的大小;
(3)小滑块落地点D到C点的距离.

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(1)物块自A点到B点的过程机械能守恒,根据机械能守恒定律即可求解; (2)在B点,合外力提供向心力,根据向心力公式即可求解压力; (3)小滑块离开B点后做平抛运动,根据平抛运动的规律即可求解. 【解析】 (1)物块自A点到B点的过程机械能守恒,设物块通过B点时的速度为vB, 则有mgR=mvB2 解得 (2)设物块通过B点时所受轨道支持力为NB, 根据牛顿第二定律有 解得  NB=3mg (3)设物块自B点到D点的运动时间为t,D点到C点的距离为xCD, 则h=gt2, xCD=vBt 解得   答:(1)小滑块通过B点时的速度大小为; (2)小滑块滑到B点时轨道对其作用力的大小为3mg; (3)小滑块落地点D到C点的距离为.
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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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