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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
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?
物理
人气:695 ℃
时间:2020-05-17 03:50:50
优质解答
(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
v
2C
R
,
解得:v
C
=
gR
=
10×10
=10m/s,
从B到C,由能机械能守恒定律得:
1
2
mv
B
2
=mg•2R+
1
2
mv
C
2
,
解得:v
B
=10
5
m/s;
(2)在B点,由牛顿第二定律得:
F-mg=m
v
2B
R
,解得:F=mg+m
v
2B
R
=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
5
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.
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