物体的质量为m,沿光滑的弯曲轨道滑下,轨道的形状如图所示,与弯曲轨道相接的圆轨道的半径为R,要使物体恰能通过圆轨道的最高点,物体应从离轨道最低处多高的地方由静止开始滑下?
问题描述:
物体的质量为m,沿光滑的弯曲轨道滑下,轨道的形状如图所示,与弯曲轨道相接的圆轨道的半径为R,要使物体恰能通过圆轨道的最高点,物体应从离轨道最低处多高的地方由静止开始滑下?
答
知识点:本题关键是明确小球的运动规律,然后根据牛顿第二定律和机械能守恒定律列方程联立求解;突破口在于小球恰好经过最高点时重力恰好提供向心力.
方法一物体恰能通过圆轨道的最高点,有mg=mv2R重力势能的减少量:△Ep=mg(h-2R)动能的增加量:△Ek=12mv2根据机械能守恒,有△Ep=△Ek,即 mg(h-2R)=12mv2  ...
答案解析:物体恰能通过圆轨道的最高点,重力提供向心力,根据牛顿第二定律列式;整个过程中只有重力做功,机械能守恒,根据守恒定律列方程;最后联立求解即可.
考试点:机械能守恒定律;牛顿第二定律;向心力.
知识点:本题关键是明确小球的运动规律,然后根据牛顿第二定律和机械能守恒定律列方程联立求解;突破口在于小球恰好经过最高点时重力恰好提供向心力.