(2014•黄山一模)如图,水平地面上,两个半径均为R的[1/4]光滑圆弧对接于O点,有物体从上面圆弧的某点C以上任意位

(2014•黄山一模)如图,水平地面上,两个半径均为R的[1/4]光滑圆弧对接于O点,有物体从上面圆弧的某点C以上任意位置由静止下滑(C点未标出),都能从0点平抛出去,试求:
(1)C点与O1点的连线与竖直方向的夹角;
(2)物体由A点静止下滑,其落地点距O2的距离.
桃子多多 1年前 已收到1个回答 举报

YG家族 幼苗

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解题思路:(1)小球从O点离开做平抛运动,知小球对O点的压力为零,根据牛顿第二定律求出在O点的最小速度,从而根据机械能守恒求出夹角.
(2)物体由A点静止下滑,根据机械能守恒求得到达A点的速度,然后根据平抛运动求得水平距离.

(1)小球从O点离开做平抛运动,知小球对O点的压力为零,重力恰好提供向心力,
根据mg=
mv2
R,
解得:v=
gR.知O点的最小速度为
gR.
设∠CO1O=θ.
根据机械能守恒得:mgR(1-cosθ)=[1/2mv2
代入数据解得:θ=60°.
(2)物体由A点静止下滑,当通过O点速度v1.有mgR=
1
2m
v21],
解得:v1=
2gR.
物体在竖直方向的位移:R=
1
2gt2,
解得:t=

2R
g.
其落地点距O2的距离为:xm=
2gR•

2R
g=2R
答:(1)C点与O1点的连线与竖直方向的夹角为60°;
(2)物体由A点静止下滑,其落地点距O2

点评:
本题考点: 机械能守恒定律;平抛运动;向心力.

考点点评: 解决本题的关键知道小球过O点做平抛运动的临界条件,结合机械能守恒定律和平抛运动的知识进行求解.

1年前

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