解题思路:(1)物体在最低点C时,由重力和支持力的合力作为向心力,可以求得在C点时的速度的大小,再由机械能守恒可以求得物体在A点时的速度;(2)整个过程中物体的机械能守恒,根据机械能守恒可以求得能上升的最大高度.
(1)在C点时,由向心力的公式可以得到,
N-mg=m
V2C
R,
代入数据可得VC=3
gR,
从A到C由机械能守恒得,
[1/2]mV02+mg•3R=[1/2]mVC2
所以物体在A点时的速度V0=
3gR,
(2)设物体离开D点后还能上升的高度为h,取BD所在的水平面为零势能面,对全过程应用机械能守恒可得,
[1/2]mV02+mg•2R=mgh
代入数值解得,h=3.5R.
答:(1)物体在A点时的速度为
3gR;
(2)物体离开D点后还能上升的高度为3.5R.
点评:
本题考点: 机械能守恒定律;向心力.
考点点评: 本题是对机械能守恒定律的直接应用,由向心力的公式求出C点的速度后,再用机械能守恒就可以求的结果,本题比较简单.