| 如右图所示,光滑细圆管轨道AB部分平直,BC部分是处于竖直平面内半径为R的半圆,C为半圆的最高点。有一质量为m,半径较管道略小的光滑的小球以水平初速度v0射入圆管.(1)若要小球 |
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网友投稿 2022-11-10 00:00:00 零零社区 |
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◎ 题目
如右图所示,光滑细圆管轨道AB部分平直,BC部分是处于竖直平面内半径为R的半圆,C为半圆的最高点。有一质量为m,半径较管道略小的光滑的小球以水平初速度v 0射入圆管.  (1)若要小球从C端出来,初速度v 0应满足什么条件? (2)在小球从C端出来瞬间,对管壁压力有哪几种情况,初速度v 0各应满足什么条件? |
◎ 答案
（1）v 0>  （2）有三种可能，  ＜v 0＜  .对轨道内有压力，v 0= 正好没有压力，v 0> 对轨道外侧有压力 |
◎ 解析
试题分析：(1)小球恰好能达到最高点的条件是v C=0, 由机械能守恒定律,此时需要初速度v 0满足  mv 20=mg2R,得v 0= ,因此要使小球能从C端出来需满足入射速度v 0> . (2)小球从C端出来瞬间,对管壁作用力可以有三种情况: ①刚好对管壁无作用力,此时重力恰好充当向心力,由圆周运动知识mg=m  . 由机械能守恒定律, mv 20=mg2R+ mv 2C, 联立解得v 0= . ②对下管壁有作用力,此时应有mg>m , 此时相应的入射速度v 0应满足 ＜v 0＜ . ③对上管壁有作用力,此时应有mg<m , 此时相应的入射速度v 0应满足v 0> . 点评：本题借助机械能守恒定律求解到最高点的速度，并借助向心力知识分析对轨道压力情况。 |
◎ 知识点
专家分析，试题“如右图所示,光滑细圆管轨道AB部分平直,BC部分是处于竖直平面内半径为R的半圆,C为半圆的最高点。有一质量为m,半径较管道略小的光滑的小球以水平初速度v0射入圆管.(1)若要小球…”主要考查了你对 【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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