一、1.如图所示,设滑块出发点为 ,离开点为 ,按题意要求 、 与竖直方向的夹角相等,设其为 ,若离开滑道时的速度为v,则滑块在 处脱离滑道的条件是
(1)
由机械能守恒
(2)
(1)、(2)联立解得
或 (3)
2.设滑块刚能在O点离开滑道的条件是
(4)
v0为滑块到达O点的速度,由此得
(5)
设到达O点的速度为v0的滑块在滑道OA上的出发点到 的连线与竖直的夹角为 ,由机械能守恒,有
(6)
由(5)、(6)两式解得
(7)
若滑块到达O点时的速度 ,则对OB滑道来说,因O点可能提供的最大向心力为mg,故滑块将沿半径比R大的圆周的水平切线方向离开O点.对于 的滑块,其在OA上出发点的位置对应的 角必大于 ,即 ,由于 ,根据机械能守恒,到达O点的最大速度
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