如图所示,半径为R的半圆轨道BC竖直放置.一个质量为m 的小球以某一初速度从A点出发,经AB段进入半圆轨道

2025-05-09 04:46:04
推荐回答(1个)
回答1:

(1)在B点,由轨道的支持力和重力的合力提供向心力,由牛顿第二定律得:
FN-mg=m

v
R

由题意:FN=7mg
解得:vB=
6gR

在C点,由重力提供向心力,同理可得:
mg=m
v
R
   
解得:vc=
gR

从B到C的过程,由动能定理得:
Wf-2mgR=
1
2
m
v
?
1
2
m
v

解得:Wf=-0.5mgR
故克服阻力做功为0.5mgR.
(2)小球在C点飞出后以vC做平抛运动,设小球落地时竖直分速度大小为v,则根据平抛运动的规律得:
 竖直方向有:v2=2g?2R
得:v=2
gR

所以小球触地时重力的功率为:P=mgv=2mg
gR

答:(1)小球上升过程中克服阻力做功是0.5mgR;
(2)小球从C点飞出后,触地时重力的功率是2mg
gR