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    （12分）如图所示，ABDO是处于竖直平面内的光滑轨道，AB是半径为R=15m的圆周轨道，半径OA处于水平位置，BDO是直径为d=15m的半圆轨道，D为BDO轨道的中央，一个小球P从A点的正上方距水平半径OA高H处自由落下，沿竖直平面内的轨道通过D点时对轨道的压力等于其重力的倍，取g为10m/s2。

    （1）H的大小；

    （2）试讨论此球能否到达BDO轨道的O点，并说明理由；

    （3）小球沿轨道运动后再次落到轨道上的速度的大小是多少。

    解析：（1）小球从H高处自由落下，进入轨道，沿BDO轨道做圆周运动，小球受重力和轨道的支持力.设小球通过D点的速度为v，通过D点时轨道对小球的支持力为F（大小等于小球对轨道的压力）提供它做圆周运动的向心力，

    即 ①

    小球从P点落下一直到沿光滑轨道运动的过程中，机械能守恒有，

    ②

    由①②解得高度m

    （2）设小球能够沿竖直轨道运动到O点时的最小速度为v0，

    则有③

    小球至少应从H0高处落下，④

    由③④可得

    由H>H0，小球可以通过O点.

     （3）小球由H落下通过O点的速度为m/s

    小球通过O点后做平抛运动，设小球经过时间t落到AB圆弧轨道上，

    建立图示的坐标系，有 ⑤

    ⑥

    且⑦

    由⑤⑥⑦可解得时间t=1s（负解舍去）

    落到轨道上速度大小为m/s

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    如图所示，ABDO是处于竖直平面的光滑轨道，AB是半径为R=15m的1/4圆周轨道，半径OA处于水平位置，BDO是直径为15m的半圆轨道．一个小球P从A点的正上方距水平半径OA高H处自由落下，由A点进入竖直平面内的轨道，当小球通过最高点O时，小球与轨道间作用力为重力的5/3倍．取g=10m/s2．求：
    （1）计算小球下落的高度H是多少？
    （2）经轨道运动后，再次落到轨道上的速度的大小．

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    倍．取g=10m/s2．
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    （2）试讨论此球能否到达BDO轨道的O点，并说明理由．
    （3）小球沿轨道运动后再次落到轨道上的速度的大小是多少？

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    如图所示，ABDO是处于竖直平面内的固定光滑轨道，AB是半径为R=15m的
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    （1）达到BDO轨道的O点的速度大小．
    （2）小球沿轨道运动后再次落到AB轨道上的速度大小．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图所示，ABDO是处于竖直平面内的光滑轨道，AB是半径为R=15m的
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    圆周轨道，半径OA处于水平位置，BDO是直径为15m的半圆轨道．一个小球P（可看成质点）从A点的正上方距水平半径OA高H=10m处自由落下，沿竖直平面内的轨道通过AB段．（取g=10m/s2．）
    （1）试讨论小球P能否到达BDO轨道的O点，并说明理由．若能，求出小球通过O点时对轨道的压力．
    （2）小球沿轨道运动后再次落到轨道上的速度的大小是多少？

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图所示，ABDO是处于竖直平面内的光滑轨道，AB是半径为R=15m的1/4圆周轨道，半径OA处于水平位置，BDO是直径为15m的半圆轨道，D为BDO轨道的中央。一个小球P从A点的正上方距水平半径OA高H处自由落下，沿竖直平面内的轨道通过D点时对轨道的压力等于其重力的倍。取g=10m/s2。

    （1）H的大小？

    （2）试讨论此球能否到达BDO轨道的O点，并说明理由。

    （3）小球沿轨道运动后再次落到轨道上的速度的大小是多少？

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