如图所示,质量m=2kg的小球,从距地面h=3.5m处的光滑斜轨道上由静止开始下滑,与斜轨道相接的是半径R=1 m的光滑圆轨道,如图所示,试求:()
(1)小球滑至圆环顶点时对环的压力;
(2)小球应从多高范围内由静止滑下才能使小球不脱离圆环。
如图所示,质量m=2kg的小球,从距地面h=3.5m处的光滑斜轨道上由静止开始下滑,与斜轨道相接的是半径R=1 m的光滑圆轨道,如图所示,试求:()
(1)小球滑至圆环顶点时对环的压力;
(2)小球应从多高范围内由静止滑下才能使小球不脱离圆环。
(1)40N
(2)h≥2.5m或h≤1m
(1)
由动能定理:mg(h-2R)=mV2………….2分
在圆环顶点时:FN+mg=…………..2分
代入数据得:FN=40N ……………………..1分
(2)若小球能通过圆环的最高点时:
mg(h-2R)=mV2
mg≤
得h≥2.5m ……………………….3分
若小球不能通过圆环最高点又不脱离时h≤1m ……………………2分
所以h≥2.5m或h≤1m