如图所示,半径为R的光滑半圆环AB竖直固定在光滑水平地面上,质量为m的小球以某一速度υ0从A点进入半圆环,经最高点B水平

如图所示,半径为R的光滑半圆环AB竖直固定在光滑水平地面上,质量为m的小球以某一速度υ0从A点进入半圆环,经最高点B水平向左飞出(不计空气阻力).求:

(1)小球在A点做圆周运动所需向心力的大小;
(2)小球从A点沿半圆环运动到B点的过程中,重力势能的增加量;
(3)小球从B点落到水平地面上的C点,水平位移AC的大小.
fufuheqiu 1年前 已收到2个回答 举报

wll_edu707 幼苗

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解题思路:(1)对A点进行受力分析,根据向心力公式求解;
(2)重力势能的增加量等于克服重力做的功;
(3)根据高度求出平抛运动的时间,再根据初速度和时间求出平抛运动的水平位移.

(1)在A点,根据向心力公式得:
F=
mv02
R
(2)△Ep=mg•2R=2mgR
(3)小球由A到B过程,根据动能定理有:
-mg•2R=[1/2]mvB2-[1/2]mv02
解得:vB=
v02−4gR
小球从B点抛出后做平抛运动:2R=[1/2]gt2 得:t=

4R
g
水平位移:x=vBt=

4R(v02−4gR)
g
答:(1)小球在A点做圆周运动所需向心力的大小为
mv02
R;
(2)小球从A点沿半圆环运动到B点的过程中,重力势能的增加量2mgR;
(3)小球从B点落到水平地面上的C点,水平位移AC的大小为

4R(v02−4gR)
g.

点评:
本题考点: 动能定理的应用;平抛运动.

考点点评: 本题主要考查了圆周运动中向心力公式、动能定理及平抛运动的求解规律,是一道难度适中的综合题.

1年前

6

gavinzhm 幼苗

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列方程:
⑴F向=mv0²/R
⑵ΔEp=2mgR
⑶1/2mv0²-2mgR=1/2mvB²
2R=1/2gt²
S=vBt
解得S=……

1年前

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