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如图所示,光滑圆管轨道的AB部分平直,BC部分是处于竖直平面内半径为R的半圆,圆管截面半径r<R,有一个质量为m,半径比r略小的光滑小球以水平初速度v0射入圆管.(1)若要小

网友投稿  2022-09-22 00:00:00  互联网

◎ 题目

如图所示,光滑圆管轨道的AB部分平直,BC部分是处于竖直平面内半径为R的半圆,圆管截面半径r<R,有一个质量为m,半径比r略小的光滑小球以水平初速度v0射入圆管.
(1)若要小球能从C端出来,初速度v0需多大?
(2)在小球从C端出来的瞬间,其对管壁压力有哪几种典型情况,初速度v0各应满足什么条件?

◎ 答案

解:(1)小球恰好能达到最高点的条件是vC=0,
由机械能守恒可知此时需要初速度v0满足
解得
因此要使小球能从C端出来需vC>0,
所以入射速度
(2)小球从C端出来的瞬间,对管壁压力可以有三种典型情况:
①刚好对管壁无压力,此时重力恰好充当向心力,
由圆周运动知识可知
由机械能守恒定律:
联立解得
②对下管壁有压力,此时应有,此时相应的入射速度v0应满足
③对上管壁有压力,此时应有,此时相应的入射速度v0应满足

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,光滑圆管轨道的AB部分平直,BC部分是处于竖直平面内半径为R的半圆,圆管截面半径r<R,有一个质量为m,半径比r略小的光滑小球以水平初速度v0射入圆管.(1)若要小…”主要考查了你对  【线速度】,【向心力】,【机械能守恒定律】  等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”,你可以点击相应的链接进行查看和学习。



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