Question

【题目】如图所示，质量m=1kg的小球从某高度下落后刚好沿一光滑的圆弧AB滚下后落在地面的C点，已知圆弧半径R=0.5m，A点距离地面的高度H=1.3m，测得小球经过B时的速度大小为10m/s，运动过程中忽略空气阻力的影响，取重力加速度g=10m/s2，则：

（1）小球经过B点时对圆弧轨道的压力是多少；

（2）小球落地点C到地面上D点的距离是多少。

Answer 1

【答案】（1）210N，方向竖直向下；（2）4m

【解析】

(1)小球经过B点时合力提供向心力有

代入数据解得F=210N；根据牛顿第三定律可知小球经过B点时对圆弧轨道的压力为210N，方向竖直向下；

(2)小球从B点抛出后做平抛运动，则在竖直方向上

小球落地点C到地面上D点的距离

代入数据联立解得s=4m。