如图所示,半径为R的半圆光滑轨道固定在水平地面上.A、B点在同一竖直直线上.质量为m的小球以某一速度从C点运动到A点进入
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解题思路:对小球进行运动过程分析.小球先水平向左做匀减速直线运动,再做圆周运动,最后做平抛运动.

运用平抛运动规律求出B点速度.

选择某一运动过程,应用动能定理进行研究,通过已知量求出未知量.(可以选择某一过程研究,也可以选择多过程研究)要注意选取过程的总功和初末动能相对应.

设小球在B点速度为vB,根据平抛运动规律有:

竖直方向:2R=[1/2]gt2

水平方向:x=2R=vBt,

解得:vB=2R•

g

4R

对小球从A到B应用动能定理进行研究:

-mg•2R=[1/2]mvB2-[1/2]mvA2

解之得:vA2=5gR.

对CA间的运动,由动能定理得:

-2μmgR=[1/2]mvA2-[1/2]mvC2

得所求速度vC=

Rg(5+4μ)

答:小球从C点开始运动时的初速度v0的大小为

Rg(5+4μ).

点评:

本题考点: 向心力.

考点点评: 动能定理的优点在于适用任何运动包括曲线运动.

一个题目可能需要选择不同的过程多次运用动能定理研究.这个题目也可以应用动能定理直接研究C点到B点.

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