Question

如圖3，光滑圓管形軌道，AB部分平直，BC部分是處于豎直平面內(nèi)半徑為R的半圓，圓管截面半徑有一質量為m、半徑比r略小的光滑小球以水平初速度v₀射入圓管.

圖3

（1）若要小球能從C端出來，初速度v₀應為多大？?

（2）在小球從C端出來的瞬間，對管壁的壓力有哪幾種典型情況，初速v₀各應滿足什么條件？

Answer 1

解析：（1）小球剛好到達管頂?shù)臈l件是v_c=0，由機械能守恒.

因此要求小球能從C端出來，即v_c＞0，也即入射速度

（2）小球從C端出來的瞬間，可以有三種典型情況：

①剛好對管壁無壓力，此時需滿足條件?

聯(lián)立得：

②對下管壁有壓力，相應的入射速度為

③對上管壁有壓力，相應的入射速度為.