如图所示,ABC和DEF是在同一竖直平面内的两条光滑轨道,其中ABC的末端水平,DEF是半径为r=0.4m的半圆形轨道,
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解题思路:

(1)小球从

ABC

轨道下滑,机械能守恒,设到达

C

点时的速度大小为

v

,则

小球能在竖直平面内做圆周运动,在圆周最高点必须满足:

联立以上两式并代入数据得:

H

至少要高

0.2

m

(2)若

h

<

H

,小球过

C

点后做平抛运动,设球经

C

点时的速度大小为

,则击中

E

点时:

竖直方向:

水平方向:

由机械能守恒有:

联立以上三式解得

h

=

0.1

m

(3)若小球自

H

=

0.3

m

处静止释放,设球经

F

点时的速度大小为

,由机械能守恒有

F

点有

联立以上两式解得

则小球到达

F

点对轨道的压力大小为

65

N

(1)0.2m (2)0.1m (3)65N

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