如图所示,质量为m=0.5kg的小球从距离地面高H=5m处*下落,到达地面时恰能沿凹陷于地面的半圆形槽壁运动,半圆形槽的半径R为0.4m,小球到达槽最低点时速率恰好为10m/s,并继续沿槽壁运

问题描述:

如图所示,质量为m=0.5kg的小球从距离地面高H=5m处*下落,到达地面时恰能沿凹陷于地面的半圆形槽壁运动,半圆形槽的半径R为0.4m,小球到达槽最低点时速率恰好为10m/s,并继续沿槽壁运动直到从槽左端边缘飞出且沿竖直方向上升、下落,如此反复几次,设摩擦力大小恒定不变,求:

(1)小球第一次飞出半圆槽上升距水平地面的高度h为多少?
(2)小球最多能飞出槽外几次?(g=10m/s2).

(1)小球从高处至槽口时,由于只有重力做功;由槽口至槽底端重力、摩擦力都做功.由于对称性,圆槽右半部分摩擦力的功与左半部分摩擦力的功相等.小球落至槽底部的整个过程中,由动能定理得mg(H+R)-Wf=12mv2; 解...