2017-2018学年同步备课教科版版必修2 第四章 第26点 应用动能定理分析多过程问题
2017-2018学年同步备课教科版版必修2 第四章 第26点 应用动能定理分析多过程问题第3页

直径DF沿竖直方向,OE沿水平方向,C、D可看做重合的点.现将一可视为质点的小球从轨道ABC上距C点高为H的地方由静止释放.(g取10 m/s2)

(1)若要使小球经C点水平进入轨道DEF且能沿轨道运动,H至少多高? 图2

(2)若小球静止释放处离C点的高度h小于(1)中H的最小值,小球可击中与圆心等高的E点,求h.

答案 (1)0.2 m (2)0.1 m

解析 (1)小球沿ABC轨道下滑,设到达C点时的速度大小为v,则由动能定理得

mgH=mv2 ①

小球能在竖直平面内做圆周运动,在圆周最高点必须满足

mg≤ ②

①②两式联立并代入数据得H≥0.2 m.

(2)若h

r=gt2 ③

水平方向上有r=vxt ④

又由动能定理得mgh=mv ⑤

由③④⑤联立可解得h==0.1 m.