(2010?海淀区模拟)质量为m的小球(可看作质点)在竖直放置的光滑圆环轨道内运动,如图所示,小球在最高
(1)小球从最高点运动到最低点的过程中机械能守恒,设小球到达最低点时的速度大小为vC,根据机械能守恒定律mg2R 12mvA2=12mvC2 解得vC=6gR (2)小球在最低点C时,受到的合外力提供小球做圆周运动的向心力,设轨道对小球的支持力为N,根据牛顿第二定律和圆周运动公式N-mg=mvC2R 解得:N=7mg 根据牛顿第三定律,小球对轨道的压力N′=N=7mg ...全部
(1)小球从最高点运动到最低点的过程中机械能守恒,设小球到达最低点时的速度大小为vC,根据机械能守恒定律mg2R 12mvA2=12mvC2 解得vC=6gR (2)小球在最低点C时,受到的合外力提供小球做圆周运动的向心力,设轨道对小球的支持力为N,根据牛顿第二定律和圆周运动公式N-mg=mvC2R 解得:N=7mg 根据牛顿第三定律,小球对轨道的压力N′=N=7mg (3)设小球运动到B点时的速度大小为vB,根据机械能守恒定律mgR(1-sin30°) 12mvA2=12mvB2 解得:vB=3gR 由圆周运动角速度ω与线速度v的关系,得小球在B点的角速度ωB=vBR=3gR 答:(1)小球经过最低点C时的速度为6gR;(2)小球在最低点C对圆环的压力为7mg;(3)小球到达位置B时的角速度为。
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