Question

如圖，一個質量為m的小球(可視為質點)以某一初速度從A點水平拋出，恰好從圓管BCD的B點沿切線方向進入圓弧，經BCD從圓管的最高點D射出，恰好又落到B點。已知圓弧的半徑為R且A與D在同一水平線上，BC弧對應的圓心角θ=60⁰，不計空氣阻力．求：

(1)小球從A點做平拋運動的初速度v₀的大小；

(2)在D點處管壁對小球的作用力N；

(3)小球在圓管中運動時克服阻力做的功W_f．

 

Answer 1

【答案】

（1）（2）（3）

【解析】

試題分析：（1）小球從A到B：豎直方向 

則                                         (3分)

在B點，由速度關系                          (2分)

（2）小球從D到B：豎直方向                   (1分)

解得：                                                (1分)

則小球從D點拋出的速度                 (1分)

在D點，由向心力公式得：                       (1分)

解得： (1分)      方向豎直向上                     (1分)

（3）從A到D全程應用動能定理：              (3分)

解得：                                           (2分)

考點：本題是平拋運動和圓周運動相結合的典型題目，

點評：除了運用平拋運動和圓周運動的基本公式外，求速度的問題，動能定理不失為一種好的方法．