光滑小球在竖直光滑半圆形导轨中运动情况分析

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课题有半径为R的光滑半圆形导轨竖直放置,一质量为m的光滑小球以速率v_0从半圆形导轨的底部竖直向上射入导轨。如图1所示。(空气阻力不计)分析以下情况:(1)小球在导轨中运动时受力情况。(2)小球在何处脱离导轨?若保证小球不脱离导轨,则v_0至少应多大?(3)若小球在导轨外以一定速率竖直上抛恰好能达到高度R。问:小球以这个速度从半圆形导轨底部竖直进入导轨,则小球在何处脱离导轨? The subject is that a smooth semicircular rail with a radius R is placed vertically and a smooth ball of mass m enters the rail at a rate v_0 vertically upwards from the bottom of the semicircular rail. As shown in Figure 1. (Air resistance excluding) analysis of the following conditions: (1) ball in the rail movement force situation. (2) where is the ball out of the rail? If the ball is not guaranteed to be free from the rail, then v_0 should be at least? (3) If the ball in the rail at a certain rate of vertical throwing just reach the height of R. Q: At this speed, the ball enters the rail vertically from the bottom of the semi-circular rail, where does the ball get out of the rail?
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