如图所示,小球在外力作用下,由静止开始从A点出发做匀加速直线运动,到B点时消除外力.然后,小球冲上竖直平面内半径为R的光滑半圆环,恰能维持在圆环上做圆周运动通过最高点C,到
问题描述:
如图所示,小球在外力作用下,由静止开始从A点出发做匀加速直线运动,到B点时消除外力.然后,小球冲上竖直平面内半径为R的光滑半圆环,恰能维持在圆环上做圆周运动通过最高点C,到达最高点C后抛出,最后落回到原来的出发点A处.试求:
(1)小球运动到C点时的速度;
(2)A、B之间的距离.
答
(1)小球恰好经过C点,在C点重力提供向心力,则有
mg=m
vC2 R
解得:vC=
gR
(2)小球从C到A做平抛运动,则有:
2R=
gt21 2
解得:t=
=
2×2R g
4R g
则A、B之间的距离x=vCt=
•
gR
=2R
4R g
答:(1)小球运动到C点时的速度为
;
gR
(2)A、B之间的距离为2R.