首页
>
考试
>
物理
>
高中物理
>
牛顿第三定律
> 正文
返回
打印
如图所示,半径为R的光滑半圆环轨道竖直固定在一水平光滑的桌面上,在桌面上轻质弹簧被a、b两个小球挤压(小球与弹簧不拴接),处于静止状态.同时释放两个小球,小球a、b与弹簧
网友投稿 2022-10-30 00:00:00 互联网
◎ 题目
如图所示,半径为R的光滑半圆环轨道竖直固定在一水平光滑的桌面上,在桌面上轻质弹簧被a、b两个小球挤压(小球与弹簧不拴接),处于静止状态.同时释放两个小球,小球a、b与弹簧在桌面上分离后,a球从B点滑上光滑半圆环轨道最高点A时速度为
v
A
=
2gR
.已知小球a质量为m,小球b质量为2m,重力加速度为g.求:
(1)小球a在圆环轨道最高点对轨道的压力;
(2)释放后小球b离开弹簧时的速度v
b
的大小;
(3)释放小球前弹簧具有的弹性势能.
◎ 答案
(1)设a球通过最高点时受轨道的弹力为N,由牛顿第二定律得
mg+N=
m
v
2A
R
①
将数据代入①式解得:N=mg ②
由牛顿第三定律,a球对轨道的压力为mg,方向竖直向上.
(2)设小球a与弹簧分离时的速度大小为v
a
,取桌面为零势面,小球a从B运动到A的过程中,由机械能守恒定律得:
1
2
m
v
2a
=
1
2
m
v
2A
+mg2R
③
由③式解得
v
a
=
6gR
④
小球a、b从释放到与弹簧分离过程中,总动量守恒mv
a
=2mv
b
⑤
由⑤式解得:
v
b
=
6gR
2
⑥
(3)弹簧的弹性势能为:E
P
=
1
2
m
v
2a
+
1
2
m
b
v
2b
⑦
由⑦式解得:E
P
=4.5mgR⑧
答:(1)小球a在圆环轨道最高点对轨道的压力大小为mg,方向竖直向上;
(2)释放后小球b离开弹簧时的速度v
b
的大小为
6gR
;
(3)释放小球前弹簧具有的弹性势能是4.5mgR.
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示,半径为R的光滑半圆环轨道竖直固定在一水平光滑的桌面上,在桌面上轻质弹簧被a、b两个小球挤压(小球与弹簧不拴接),处于静止状态.同时释放两个小球,小球a、b与弹簧…”主要考查了你对 【牛顿第二定律】,【牛顿第三定律】,【机械能守恒定律】,【动量守恒定律】 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。
http://www.00-edu.com/html/202210/350211.html
十二生肖
十二星座