如图所示,斜面AB与竖直半圆轨道在B点圆滑相连,斜面倾角为θ=45°,半圆轨道的半径为R,一小球从斜面的顶点A由静止开始下滑,进入半圆轨道,最后落到斜面上,不计一切摩擦.试-物理

题目简介

如图所示,斜面AB与竖直半圆轨道在B点圆滑相连,斜面倾角为θ=45°,半圆轨道的半径为R,一小球从斜面的顶点A由静止开始下滑,进入半圆轨道,最后落到斜面上,不计一切摩擦.试-物理

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如图所示,斜面AB与竖直半圆轨道在B点圆滑相连,斜面倾角为θ=45°,半圆轨道的半径为R,一小球从斜面的顶点A由静止开始下滑,进入半圆轨道,最后落到斜面上,不计一切摩擦.试球:(结果可保留根号).
(1)欲使小球能通过半圆轨道最高点C,落到斜面上,斜面AB的长度L至少为多大?
(2)在上述最小L的条件下,小球从A点由静止开始运动,最后落到斜面上的落点与半圆轨道直径BC的距离,x为多大?360优课网
题型:问答题难度:中档来源:不详

答案

(1)由题意:小球恰好通过最高点C时,对轨道压力N=0,此时L最小.
mg=m
vc2
R

vc=
gr

从A到C机械能守恒,mgLsinθ=mg(2R)+class="stub"1
2
m
v2c

L=
5
2
2
R

(2)落到斜面上时:
水平方向有:X=vct               
竖直方向有:y=class="stub"1
2
gt2

tanθ=class="stub"2R-y
x

解得:x=(
5
-1)R

答:(1)欲使小球能通过半圆轨道最高点C,落到斜面上,斜面AB的长度L至少为
5
2
2
R

(2)在上述最小L的条件下,小球从A点由静止开始运动,最后落到斜面上的落点与半圆轨道直径BC的距离,x为(
5
-1)R

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