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如图所示的木板由倾斜部分和水平部分组成,两部分之间由一段圆弧面相连接.在木板的中间有位于竖直面内的光滑圆槽轨道,斜面的倾角为θ.现有10个质量均为m、半径均为r的均匀刚
网友投稿 2022-11-05 00:00:00 零零社区
◎ 题目
如图所示的木板由倾斜部分和水平部分组成,两部分之间由一段圆弧面相连接.在木板的中间有位于竖直面内的光滑圆槽轨道,斜面的倾角为θ.现有10个质量均为m、半径均为r的均匀刚性球,在施加于1号球的水平外力F的作用下均静止,力F与圆槽在同一竖直面内,此时1号球球心距它在水平槽运动时的球心高度差为h.现撤去力F使小球开始运动,直到所有小球均运动到水平槽内.重力加速度为g.求:
(1)水平外力F的大小;
(2)整个运动过程中,2号球对1号球所做的功.
◎ 答案
(1)以10个小球整体为研究对象,
由力的平衡条件可得Fcosθ=10mgsinθ.
解得:F=10mgtanθ;
(2)撤去水平外力F后,以10个小球整体为研究对象,
由机械能守恒定律可得:
10mg(h+
18r
2
sinθ)=
1
2
?10mv
2
,
得 v=
2g(h+9rsinθ)
,
以1号球为研究对象,由动能定理得:
mgh+W=
1
2
mv
2
,解得W=9mgrsinθ
答:(1)水平外力F的大小是10mgtanθ;
(2)整个运动过程中,2号球对1号球所做的功为9mgrsinθ.
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析,试题“如图所示的木板由倾斜部分和水平部分组成,两部分之间由一段圆弧面相连接.在木板的中间有位于竖直面内的光滑圆槽轨道,斜面的倾角为θ.现有10个质量均为m、半径均为r的均匀刚…”主要考查了你对 【动能定理】 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/202211/362959.html
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