Question

高一物理: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=20N将质量为m=2kg的小球从静止开始推到B处后撤去水平推力，质点沿半圆轨道运动到最高点C处后又正好落回A点。求x的值（忽略空气阻力，g=10m/s2）

Answer 1

没图，不过这个场景大致想明白了
对从A到轨道最高点过程运用动能定理，有F·x=mg·2R+mv²/2------------（1）
然后分析平抛运动的过程
下落时间t=2√(R/g)
x=2v√(R/g)---------------------------（2）
把（2）变形成v=的形式，然后代入（1）
5x²-20x+10=0
解得x=2m

Answer 2

（1）小球通过最高点C以后做平抛运动落回到A点，则：

x=Vct ， ①

t = 根号4R/g， ②
由A点到C点的过程中，只有恒力F和重力对小球做功，由动能定理得：

ΔEk=1/2 mVc^ 2- 0= Fx - mg2R， ③
由①～③式，代入数据解出x=2m。

Answer 3

楼上正解

Answer 4

正解。