如图所示为固定在竖直平面内的光滑轨道ABCD,其中ABC部分为半径R=0.9m的半圆形轨道,CD部分为水平轨道...
问题详情:
如图所示为固定在竖直平面内的光滑轨道ABCD,其中ABC部分为半径R=0.9m的半圆形轨道,CD部分为水平轨道.一个质量m=1kg的小球沿水平方向进入轨道,通过最高点A时对轨道的压力为其重力的3倍,小球运动过程中所受空气阻力忽略不计,g取10m/s2;
(1)画出小球在A点时的受力示意图:
(2)求出小球在A点时的速度大小;
(3)求出小球经过C点进入半圆形轨道时对轨道的压力。
【回答】
(1)A点受力分析如下图 :
(2);(3)90N
【解析】(1)小球在A点受力示意图如图所示; (2)在A点,由牛顿第二定律得:
已知:,解得:
;
(3)小球由C到A过程中,由动能定理得:
在C点,由牛顿第二定律得:
解得:
由牛顿第三定律可知,小球对轨道的压力大小,方向为竖直向下。
知识点:专题三 力与物体的曲线运动
题型:计算题
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