如图所示,一光滑的半径为R的半圆形轨道放在水平面上,一个质量为m的小球以某一速度冲上轨道,当如图所示,一光滑的半径为R的半圆形轨道放在水平面上,一个质量为m的小球以某一速度冲上轨道,当小球将要从轨道口飞出时,轨道的压力恰好为0,则(1)小球到达B点的速度为多大?(2)落地点C距A处多远?

问题描述:

如图所示,一光滑的半径为R的半圆形轨道放在水平面上,一个质量为m的小球以某一速度冲上轨道,当
如图所示,一光滑的半径为R的半圆形轨道放在水平面上,一个质量为m的小球以某一速度冲上轨道,当小球将要从轨道口飞出时,轨道的压力恰好为0,则(1)小球到达B点的速度为多大?(2)落地点C距A处多远?

速度为Rg的平方根,距离为2R

在B点压力为0,则重力提供向心力,所以根据公式有mg=mv^2/R,即得v=√(gR),为小球到达B点的速度。
小球飞出轨道后作抛物运动,则时间下落时间为t,竖直方向做*落体运动,有1/2gt^2=2R,得t=√(4R/g),水平方向做匀速运动,则有|CA|=vt=2R

(1)根号下gR
最高点时,由于轨道压力为零,所以重力提供向心力.
mg=mv^2/R
解得v=根号下gR
(2)2R
平抛运动:1/2gt^2=2R
vt=X
解得X=2R