Question

（12分）如图，一个质量为0.6kg的小球以某一初速度从P点水平抛出，恰好从光滑圆弧ABC的A点的切线方向进入圆弧（不计空气阻力，进入圆弧时无机械能损失）。已知圆弧的半径R=0.3m，，小球到达A点时的速度 v="4" m/s 。取g ="10" m/s²，求：

（1）小球做平抛运动的初速度v₀
（2）P点与A点的高度差；
（3）小球到达圆弧最高点C时对轨道的压力。

Answer 1

（1）2m/s    （2）0.6m   （3）8N

解析试题分析：（1）小球到A点的速度如图所示，由图可知：
     （2分）
（2）       （1分）
由平抛运动规律得：  （1分），    （2分） 
（3）取A点为重力势能的零点，从A到C由机械能守恒定律得：
      （2分）
在C点由牛顿第二定律：        （2分）
代入数据得：       （1分）
由牛顿第三定律得小球对轨道的压力大小：
，方向竖直向上       （1分）
考点：平抛运动、机械能守恒定律、牛顿第二定律