高中物理 在竖直平面内的远周云感动

来源：百度知道 编辑：UC知道 时间：2024/07/08 11:03:40
一可视为质点的物体质量为m=1kg，在左侧平台上水平抛出，恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点进入光滑竖直圆弧轨道，并沿轨道下湍，A、B为圆弧两端点，其连线水平，O为轨道的最低点，已知圆弧半径为R=1.0m，对应圆心角为=106°，平台与AB连线的高度差为h=0.8m。（重力加速度g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6）
（1）物体平抛的初速度；
（2）物体运动到圆弧轨道最低点O时对轨道的压力
原题

1.恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点进入光滑竖直圆弧轨道
说明此时物体的速度方向恰好和A处的圆弧轨道相切.
设物体在A点的速度为V1,
那么,速度V1和水平方向的夹角a=53度
这样,V1的水平速度V1x和竖直速度V1y分别为:
V1x=V1*cos53
V1y=V1*sin53
2.物体水平抛出时的竖直速度为0,根据机械能守恒有:
1/2*m*V1y^2=mgh
解出,V1y^2=2gh
得到V1y=4m/s
代人上面的表达式,解出
V1=5m/s
这样,V1x=3m/s
我们知道,做平抛运动的物体的水平速度不变,所以,V1x就是物体的平抛运动的初速度
3.设物体到达最低点的速度为V2,O点比AB水平线低了h'
根据几何知识,h'=R-Rcos53=0.4m
就是说,O点比抛出点低了H=h+h'=1.2m
物体从抛出到到达最低点过程中机械能守恒,有:
1/2*m*V2^2=1/2*m*V1x^2+mgH
解出,V2^2=33
在最低点时有:
Fn-mg=mV2^2/R
解出,Fn=43N
这里,Fn表示轨道的最低点对物体向上的弹力,大小就等于物体在最低点时对轨道的压力(牛顿第三定律)