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如圖所示光滑圓管形軌道AB部分平直,BC部分是處于豎直平面內半徑為R的半圓,圓管截面半徑r《R,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.

(1)若要小球能從C端出來,初速度v0多大?

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

答案:
解析:


提示:

本題中在求C點速度時用到了機械能守恒定律,限于知識準備不及時,建議在學完第四章后再更深入研究本題,體會將更深刻,今天在這里只需要領會不同模型在豎直平面內做圓周運動的臨界條件不同即可.


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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網如圖所示的“s”形玩具軌道,該軌道是用內壁光滑的薄壁細圓管彎成,放置在豎直平面內,軌道彎曲部分是由兩個半徑相等的半圓對接而成,圓半徑比細管內徑大得多,軌網道底端與水平地面相切,軌道在水平方向不可移動.彈射裝置將一個小球(小球的直徑略小于細圓管內徑)從a點沿水平地面向b點運動并進入軌道,經過軌道后從最高點d水平拋出.已知小球與地面ab段間的動摩擦因數為μ,ab段長L,圓的半徑R,小球質量m,求:
(1)若小球經d處時,對軌道上臂有壓力,則它經過b處時的速度滿足什么條件?
(2)為使小球離開軌道d處后,不會再碰到軌道,則小球離開d出時的速度至少為多大?
(3)若μ=0.2、L=1m、R=0.2m、m=0.1kg,g取10m/s2,小球從a點出發的速度為4m/s,則它經c點前、后的瞬間,小球對軌道的壓力各為多大?

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