解得:F=;
(2)设AP的长度为l,则:l==0.75d
乙在最低点时有最大速度v,设此时乙距AB线的高度为h,有h2=d2-()2
由机械能守恒定律得:mg(h-l)=mv2
得v=。
答案:(1)mg/2 (2)
例题2 如图所示,将一质量为m=0.1 kg的小球自水平平台右端O点以初速度v0水平抛出,小球飞离平台后由A点沿切线落入竖直光滑圆轨道ABC,并沿轨道恰好通过最高点C,圆轨道ABC的形状为半径R=2.5 m的圆截去了左上角127°的圆弧,CB为其竖直直径。(sin 53°=0.8,cos 53°=0.6,重力加速度g取10 m/s2)求:
(1)小球经过C点的速度大小;
(2)小球运动到轨道最低点B时轨道对小球的支持力大小;
(3)平台末端O点到A点的竖直高度H。
思路分析:(1)恰好运动到C点时,重力提供向心力,
即mg=m,vC==5 m/s;
(2)从B点到C点,由机械能守恒定律有
在B点对小球进行受力分析,由牛顿第二定律有
联立解得vB=5 m/s,FN=6.0 N;
(3)从A到B由机械能守恒定律有
所以vA= m/s
在A点进行速度分解有,vy=vAsin 53°
所以H==3.36 m。