如图所示，光滑水平面右端B处连接一个竖直的半径为R的光滑半圆轨道，在离B距离为x的A点，用水平恒力将质量为m的质点从静止

来源：学生作业帮编辑：作业帮分类：物理作业时间：2024/05/14 08:30:44

如图所示，光滑水平面右端B处连接一个竖直的半径为R的光滑半圆轨道，在离B距离为x的A点，用水平恒力将质量为m的质点从静止开始推到B处后撤去恒力，质点沿半圆轨道运动到C处后又正好落回A点，求：

（1）推力对小球所做的功．
（2）x取何值时，使质点完成BC段运动后落回水平面，水平恒力所做的功最少？最小功为多少？

（1）质点从半圆弧轨道做平抛运动又回到A点，设质点在C点的速度为v_C，质点从C点运动到A点所用的时间为t，在水平方向x=v_Ct
竖直方向上2R=
1
2gt²，
解①②式有v_C=
x
2

g
R
对质点从A到C由动能定理有W_F-mg•2R=
1
2mv_C²
解W_F=
mg(16R2+x2)
8R
（2）要使力F做功最少，确定x的取值，由W_F=2mgR+
1
2mv_C²知，只要质点在C点速度最小，则功W_F就最小，就是物理极值．
若质点恰好能通过C点，其在C点最小速度为v，由牛顿第二定律有
mg=
mv2
R，则v=
Rg
当x=vt=
Rg×2

R
g=2R时，
W_F最小，最小的功W_F=
5
2mgR．
答：（1）推力对小球所做的功为
mg(16R2+x2)
8R．
（2）x取2R时，使质点完成BC段运动后落回水平面，水平恒力所做的功最少，最小功为
5
2mgR．

如图所示，光滑水平面右端B处连接一个竖直的半径为R的光滑半圆轨道，在离B距离为x的A点，用水平恒力将质量为m的质点从静止平抛、圆周运动光滑水平面右端B处连接一个竖直的半径为R=0.5m的半圆轨道.在距离B为xm的A点,用水平恒定推力F=20 如图所示,光滑的水平轨道与光滑竖直半圆轨道相切于B点,圆轨道半径为R=0.4m,一个质量m=0.1kg 小球在水平F 如图所示,半径为R的半圆光滑轨道固定在水平地面上.A、B点在同一竖直直线上. 如图所示，半径为R的半圆光滑轨道固定在水平地面上．A、B点在同一竖直直线上．质量为m的小球以某一速度v0从C点运动到A点如图所示,在光滑水平面上竖直固定一半径为R的光滑半圆槽轨道,其底端恰与水平面相切,质量为m的小球以大小为v0的初速度从A 如图所示，半径为R的光滑半圆环AB竖直固定在光滑水平地面上，质量为m的小球以某一速度υ0从A点进入半圆环，经最高点B水平如图所示,一个光滑的水平轨道与半圆轨道相连接,其中半圆轨道在竖直平面内,半径为R,质量为m的小球以如图所示，半径R=0.4m的光滑半圆轨道与粗糙的水平面相切于A点，质量为m=1kg的小物体（可视为质点）在水平拉力F的作如图所示，半径为R的半圆光滑轨道固定在水平地面上，A与B两点在同一竖直线上．质量为m的小球以某一速度自A点进入轨道，它经如图所示，AB为固定在竖直平面内的14光滑圆弧轨道，轨道的B点与水平地面相切，其半径为R．质量为m的小球由A点静止释放，如图所示,光滑的水平面AB与光滑的半圆形轨道相接触,直径BC竖直,圆轨道半径为R.一个质量为m的物体静止在A处,AB=2