Question

【题目】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．已知圆弧的半径R=0.3m，θ=60°，小球到达A点时的速度VA=4m/s．（取g=10m/s2）求：

（1）小球做平抛运动的初速度v0；

（2）P点与A点的水平距离和竖直高度；

（3）小球到达圆弧最高点C时vC=m/s，求对轨道的压力．

Answer 1

【答案】（1）2m/s（2）0.69m；0.6m（3）8N，方向竖直向上

【解析】（1）小球到A点的速度如图所示，由图可知；

（2）根据平抛运动的分运动公式，有；

由平抛运动规律得，，，，解得；

（3）由圆周运动向心力公式得，代入数据得，

由牛顿第三定律得：小球对轨道的压力大小：，方向竖直向上。