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

2025-04-23 18:04:49
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回答1:

(1)小球由A到C过程中,由机械能守恒定律得:mgH=

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mvC2
小球在圆轨道内做圆周运动,在最高点必须满足:mg≤m
v
R

由题意可知:vC=vD,解得:H≥0.2m;
(2)小球恰好能沿圆轨道运动并进入FG,
由动能定理得:mg?2R-kmg?x=0-
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mvD2
恰好做圆周运动,在最高点,由牛顿第二定律得:
mg=m
v
R
,代入数据解得:x=5m;
答:(1)若要使小球经C处水平进入圆形轨道且能沿轨道运动,H高度至少为0.2m;
(2)如果小球恰能沿圆形轨道运动并进入水平面FG运动,那么小球沿水平面FG能滑行5m.