Question

【题目】如图所示，平台上的小球从A点水平抛出，恰能无碰撞地进入光滑的BC斜面，经C点进入光滑平面CD时速率不变，最后进入悬挂在O点并与水平面等高的弧形轻质筐内．已知小球质量为m，A、B两点高度差h，BC斜面高2h，倾角α=45°，悬挂弧筐的轻绳长为3h，小球看成质点，轻质筐的重量忽略不计，弧形轻质筐的大小远小于悬线长度，重力加速度为g，试求：

(1)B点与抛出点A的水平距离x；

(2)小球进入轻质筐后瞬间，小球所受拉力F的大小．

Answer 1

【答案】(1)；(2)

【解析】

(1)小球至点时速度方向与水平方向夹角为，设小球抛出的初速度为，点至点时间为，则得：

解得：

水平距离为：

(2)设小球至点时速度为，在斜面上运动的加速度为，则有：

联立以上几式得：

小球进入轻筐后做圆周运动，由牛顿第二定律得：

解得小球所受拉力：