Question

【題目】如圖所示，軌道ABCD的AB段為一半徑R的光滑1/4圓形軌道，BC段為高為h=5m的豎直軌道，CD段為水平軌道。一質量為m=0.1kg的小球由A點從靜止開始下滑到B點時速度的大小為2m/s，離開B點做平拋運動（g取10m/s2），求：

（1）小球離開B點后，在CD軌道上的落地點到C的水平距離；

（2）小球到達B點時對圓形軌道的壓力大小？

Answer 1

【答案】（1）2m（2）3N

【解析】試題分析：(1) 根據高度求出平拋運動的時間，結合速度和時間求出水平距離；

(2)由牛頓第二定律，求出壓力。

解：(1)設小球離開B點做平拋運動的時間為t1，落地點到C點距離為s

由解得：

由公式；

(2) 小球達B受重力G和向上的彈力F作用

由牛頓第二定律知

代入數據解得：F=3N

由牛頓第三定律知球對B的壓力為3N。