如图所示,光滑的水平面AB与光滑的半圆形轨道相接触,直径BC竖直,圆轨道半径为R一个质量为m的物体放在A处,AB=2R,物体在水平恒力F的作用下由静止开始运动,当物体运动到B点时撤去水

问题描述:

如图所示,光滑的水平面AB与光滑的半圆形轨道相接触,直径BC竖直,圆轨道半径为R一个质量为m的物体放在A处,AB=2R,物体在水平恒力F的作用下由静止开始运动,当物体运动到B点时撤去水平外力之后,物体恰好从圆轨道的定点C水平抛出,求水平力.

小滑块恰好通过最高点,则有:
mg=m

v 2C
R

解得:
VC=
gR

再对AC过程直接应用动能定理列式,有:
F•2R-mg•2R=
1
2
m
v 2C
−0

解得:
F=
5
4
mg

答:水平拉力为
5
4
mg