解题思路:(1)小球从管口飞出后做平抛运动,根据平抛运动的基本规律即可求解落地速度;
(2)在最高点,根据向心力公式求解即可.
小球从B点抛出后做平抛运动,则有:
竖直方向2R=[1/2gt2
解得:t=
4×0.4
10=0.4s,
水平方向有:x=vBt,
解得:vB=
1.2
0.4=3m/s
竖直方向速度vy=gt=10×0.4=4m/s,
所以落地速度v=
vB2+vy2=
32+42=5m/s,
速度方向与水平方向的夹角为θ,则tanθ=
vy
v0=
4
3],所以θ=53°,
(2)在B点,根据向心力公式得:
N+mg=m
vB2
R
解得:N=10N,
根据牛顿第三定律可知,小球在最高点B对轨道的作用力大小为10N,方向竖直向上.
答:(1)小球落地时的速度大小为5m/s,方向与水平方向的夹角为53°;
(2)小球在最高点B对轨道的作用力大小为10N,方向竖直向上.
点评:
本题考点: 向心力;平抛运动.
考点点评: 本题主要考查了圆周运动向心力公式及平抛运动基本公式的直接应用,要注意有两种情况,难度适中.