Question

【題目】如圖所示，傾斜軌道的末端為半徑是R的光滑圓弧，現將該傾斜軌道豎直固定在高為h的水平桌面邊沿，并調整傾斜軌道的傾斜程度使其末端與桌面相切.在傾斜軌道上某一位置無初速度釋放一質量為m的小球，通過測量小球落點的位置，就可以測出小球離開傾斜軌道的速率．某同學實驗時測得小球落點的位置到桌面邊沿的水平距離為x，重力加速度為g.求這次實驗時：

(1)小球離開傾斜軌道后的速率；

(2)小球經過軌道末端時對軌道的壓力．

Answer 1

【答案】(1) (2)方向豎直向下，

【解析】

(1)小球離開斜槽后做平拋運動，由平拋運動規律：

①

②

解得： ③

(2)小球經過軌道末端時做圓周運動，設軌道對小球的支持力為F，

由牛頓第二定律： ④

由牛頓第三定律，小球經軌道末端時對軌道的壓力 ⑤

解得: ，方向豎直向下。