Question

【題目】如圖，一個質量為0.6kg的小球以某一初速度從P點水平拋出，恰好從光滑圓弧ABC的A點的切線方向進入圓弧．已知圓弧的半徑R=0.3m，θ=60°，小球到達A點時的速度VA=4m/s．（取g=10m/s2）求：

（1）小球做平拋運動的初速度v0；

（2）P點與A點的水平距離和豎直高度；

（3）小球到達圓弧最高點C時vC=m/s，求對軌道的壓力．

Answer 1

【答案】（1）2m/s（2）0.69m；0.6m（3）8N，方向豎直向上

【解析】（1）小球到A點的速度如圖所示，由圖可知；

（2）根據平拋運動的分運動公式，有；

由平拋運動規律得，，，，解得；

（3）由圓周運動向心力公式得，代入數據得，

由牛頓第三定律得：小球對軌道的壓力大小：，方向豎直向上。