(2011•东城区二模)如图所示,在竖直平面内,由倾斜轨道AB、水平轨道BC和半圆形轨道CD连接而成的光滑轨道,AB与B
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解题思路:(1)A到B过程由机械能守恒定律即可求得物体通过B点时的速度;

(2)物体做圆周运动,则由牛顿第二定律可求得支持力的大小;

(3)由动能定理可求得D点的速度,再由牛顿第二定律求出物体通过高点需要的最小速度,比较即可得出物体能否通过最高点.

(1)物块从A点运动到B点的过程中,

由机械能守恒得

mhg=

1

2m

v2B

解得:

vB=

5gR.

(2)物块从B至C做匀速直线运动

∴vC=vB=

5gR

物块通过圆形轨道最低点C时,做圆周运动,

由牛顿第二定律有:

F−mg=m

v2C

R

∴F=6mg.

(3)设物块能从C点运动到D点,

由动能定理得:

−mg•2R=

1

2m

v2D−

1

2m

v2C

解得:vD=

gR

物块做圆周运动,通过圆形轨道的最高点的最小速度设为vD1

由牛顿第二定律得:

mg=m

v2D1

R

vD1=

gR

可知物块能通过圆形轨道的最高点.

点评:

本题考点: 动能定理的应用;牛顿第二定律;向心力;机械能守恒定律.

考点点评: 本题考查动能定理及竖直面内的圆周运动,选择合适的过程,并注意竖直面内圆周运动的临界条件即可求解.

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