如图,在竖直平面内有由圆弧AB和圆弧BC组成的光滑固定轨道,两者在最低点B平滑连接。AB弧的半径为R,BC弧的半径为。一小球在A点正上方与A相距处由静止开始自由下落,经A点沿圆弧轨道运动。
28.求小球在B、A两点的动能之比;
29.通过计算判断小球能否沿轨道运动到C点。
(1)
1、从开始运动到A点使用根据动能定理EkA-0=mg。
对动能定理应用不熟悉。
(2)小球恰好可以沿轨道运动到C点
(2) 若小球沿轨道运动到C点,
小球在C点所受轨道的正压力应满足 N≥0 ④
设小球在C点的速度大小为vc,
由牛顿运动定律和向心加速度公式有 N + mg=m ⑤
由④⑤式得,vc应满足 mg≤m ⑥
由机械能守恒有 mg=mvc2 ⑦
由⑥⑦式可知,小球恰好可以沿轨道运动到C点。
找出小球能到达C点的临界条件:N≥0;根据合外力提供向心力有:
N+mg=m,N=m-mg≥0
求出小球在C点应该满足的条件,再根据动能定理求出小球到达C点时的速度,比较vC的大小,分析能否到达C点。
对小球能否到达最高点的条件分析不到位。