参照伽利略时期演示平抛运动的方法制作了图示的实验装置,图中水平放置的 底板上竖直地固定有
\(M\)板和
\(N\)板
。 \(M\)板上部有一半径为
\(R\)的
圆弧形的粗糙轨道,
\(P\) 为最高点,
\(Q\)为最低点,
\(Q\)点处的切线水平,距底板高为
\(H\)。
\(N\)板上固定有三个圆环。将质量为
\(m\)的小球从
\(P\)处静止释放,小球运动至
\(Q\)飞出后无阻碍地通过各圆环中心,落到底板上距
\(Q\)水平距离为
\(L\)处。不考虑空气阻力,重力加速度为
\(g\)。求:
\((1)\)小球到达
\(Q\)点时的速度大小;
\((2)\)小球运动到\(Q\)点时对轨道的压力大小;
\((3)\)小球克服摩擦力做的功。