Question

一道物理题 要有详细的解答过程

一中间打孔质量为m的小球套在一光滑金属丝上，现将金属丝弯成半径为r的圆周轨道，并竖直放置，小球在金属丝轨道上无摩擦地做圆周运动，当小球通过圆轨道的最高点的速度为√rg时，求：
（1）小球对圆轨道的压力
（2）当小球通过圆轨道最高点的速度为√rg/2时，圆轨道对小球的作用力
（3）当小球通过圆轨道最高点的速度为√3rg时，圆轨道对小球的作用力

Answer 1

（1）
设轨道支持N1，合外力提供向心力：
mg-N1=mv²/r 得N1=0 所以支持力。
根据牛三，小球对圆轨道也无压力。（这个必须要说，是扣分点。）

（2）设此时作用力N2，假设方向竖直向上，
mg-N2=mv2²/r N2=mg-mv2²/r=3mg/4 方向竖直向上

（3）设此时作用力N3，假设方向竖直向上
mg-N3=mv3²/r N2=mg-mv2²/r=-2mg

所以圆轨道对小球的作用力为2mg，方向竖直向下

有疑问请追问或百度hi细聊O(∩_∩)O哈哈~