如图所示,半径R=0.40m的光滑半圆环轨道处于竖直平面内,半圆环与粗糙的水平地面相切于圆环的端点A.一质量m=0.10

2个回答

  • 解题思路:要求AC之间的距离应该首先判定物体能否到达B点,故应该先求出物体到达B点的最小速度,然后根据动能定理求出物体实际到达B点时的速度,由于实际速度大于最小速度,故物体到达B后做平抛运动,最后根据平抛运动的规律求出物体在平抛过程当中水平向的位移.

    小球向左运动的过程中小球做匀减速直线运动,故有

    vA2-v02=-2as

    解得vA=

    v02−2as=

    49−2×3×4=5m/s

    如果小球能够到达B点,则在B点的最小速度vmin

    故有mg=

    mvmin2

    R

    解得vmin=

    gR=2m/s

    而小球从A到B的过程中根据机械能守恒可得

    mgh+

    1

    2mvB2=

    1

    2mvA2

    解得vB=3m/s

    由于VB>vmin

    故小球能够到达B点,且从B点作平抛运动,

    在竖直方向有

    2R=

    1

    2gt2

    在水平方向有

    sAC=vBt

    解得:sAC=1.2m

    故AC间的距离为1.2m.

    点评:

    本题考点: 机械能守恒定律;匀变速直线运动的速度与位移的关系;平抛运动;向心力.

    考点点评: 解决多过程问题首先要理清物理过程,然后根据物体受力情况确定物体运动过程中所遵循的物理规律进行求解;小球能否到达最高点,这是我们必须要进行判定的,因为只有如此才能确定小球在返回地面过程中所遵循的物理规律.