如图所示,半径为R的半圆光滑轨道固定在水平地面上.A、B点在同一竖直直线上.质量为m的小球以某一速度从C点运动到A点进入轨道,小球与水平地面间的动摩擦因数为μ.它经过最高点B飞出后又能落回到C点,AC=2R.求小球从C点开始运动时的初速度v0的大小.

问题描述:

如图所示,半径为R的半圆光滑轨道固定在水平地面上.A、B点在同一竖直直线上.质量为m的小球以某一速度从C点运动到A点进入轨道,小球与水平地面间的动摩擦因数为μ.它经过最高点B飞出后又能落回到C点,AC=2R.求小球从C点开始运动时的初速度v0的大小.

设小球在B点速度为vB,根据平抛运动规律有:竖直方向:2R=12gt2,水平方向:x=2R=vBt,解得:vB=2R•g4R对小球从A到B应用动能定理进行研究:-mg•2R=12mvB2-12mvA2,解之得:vA2=5gR.对CA间的运动,由动能定理得:-...
答案解析:对小球进行运动过程分析.小球先水平向左做匀减速直线运动,再做圆周运动,最后做平抛运动.
运用平抛运动规律求出B点速度.
选择某一运动过程,应用动能定理进行研究,通过已知量求出未知量.(可以选择某一过程研究,也可以选择多过程研究)要注意选取过程的总功和初末动能相对应.
考试点:向心力.
知识点:动能定理的优点在于适用任何运动包括曲线运动.
一个题目可能需要选择不同的过程多次运用动能定理研究.这个题目也可以应用动能定理直接研究C点到B点.