Question

【題目】如圖所示，小球沿水平面通過 O點(diǎn)進(jìn)入半徑為 R的半圓弧軌道后恰能通過最高點(diǎn)P，然后落回水平面，不計(jì)一切阻力。試回答下列問題：

(1)小球離開 P 點(diǎn)后小球做什么運(yùn)動(dòng)；

(2)試分析小球在 P 點(diǎn)時(shí)的受力情況；

(3)分析小球從O 到P的運(yùn)動(dòng)過程中能量的轉(zhuǎn)化。

Answer 1

【答案】(1)平拋運(yùn)動(dòng)；(2)只受重力；(3)動(dòng)能減小轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能

【解析】

(1)小球離開點(diǎn)后，初速度水平，只受到到重力作用，所以做平拋運(yùn)動(dòng)。

(2)小球恰能通過最高點(diǎn)，說明軌道對(duì)小球無作用力，重力完全提供向心力，所以小球在點(diǎn)只受重力。

(3)小球從到的運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能守恒，重力做負(fù)功，重力勢(shì)能增大，根據(jù)機(jī)械能守恒定律可知?jiǎng)幽軠p小。所以小球從到的運(yùn)動(dòng)過程中動(dòng)能減小轉(zhuǎn)化為重力勢(shì)能。