如图所示,ABC和DEF是在同一竖直平面内的两条光滑轨道,其中ABC的末端水平,DEF是半径为r=0.4m的半圆形轨道,

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  • 解题思路:

    (1)小球从

    ABC

    轨道下滑,机械能守恒,设到达

    C

    点时的速度大小为

    v

    ,则

    小球能在竖直平面内做圆周运动,在圆周最高点必须满足:

    联立以上两式并代入数据得:

    H

    至少要高

    0.2

    m

    (2)若

    h

    <

    H

    ,小球过

    C

    点后做平抛运动,设球经

    C

    点时的速度大小为

    ,则击中

    E

    点时:

    竖直方向:

    水平方向:

    由机械能守恒有:

    联立以上三式解得

    h

    =

    0.1

    m

    (3)若小球自

    H

    =

    0.3

    m

    处静止释放,设球经

    F

    点时的速度大小为

    ,由机械能守恒有

    F

    点有

    联立以上两式解得

    则小球到达

    F

    点对轨道的压力大小为

    65

    N

    (1)0.2m (2)0.1m (3)65N

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