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如图所示,质量为1kg的小球,在竖直放置的半径为10m的光滑圆环轨道的底端,给它一个水平初速度时,小球沿轨道恰能通过圆环顶端C点.求:(1)小球在轨道最低点B时获得的初速度为多大
题目详情
如图所示,质量为1kg的小球,在竖直放置的半径为10m的光滑圆环轨道的底端,给它一个水平初速度时,小球沿轨道恰能通过圆环顶端C点.求:

(1)小球在轨道最低点B时获得的初速度为多大?
(2)小球在轨道最低点B是对轨道的压力为多大?

(1)小球在轨道最低点B时获得的初速度为多大?
(2)小球在轨道最低点B是对轨道的压力为多大?
▼优质解答
答案和解析
(1)小球沿轨道恰能通过圆环顶端C点,
由牛顿第二定律得:mg=m
,
解得:vC=
=
=10m/s,
从B到C,由能机械能守恒定律得:
mvB2=mg•2R+
mvC2,
解得:vB=10
m/s;
(2)在B点,由牛顿第二定律得:
F-mg=m
,解得:F=mg+m
=60N,
由牛顿第三定律得,球对轨道的压力为60N,方向竖直向下;
答:(1)小球在轨道最低点B时获得的初速度为10
m/s;(2)小球在轨道最低点B是对轨道的压力为60N,方向竖直向下.
由牛顿第二定律得:mg=m
| ||
R |
解得:vC=
gR |
10×10 |
从B到C,由能机械能守恒定律得:
1 |
2 |
1 |
2 |
解得:vB=10
5 |
(2)在B点,由牛顿第二定律得:
F-mg=m
| ||
R |
| ||
R |
由牛顿第三定律得,球对轨道的压力为60N,方向竖直向下;
答:(1)小球在轨道最低点B时获得的初速度为10
5 |
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