如图所示,一条圆弧轨道与大小不同的两个圆环轨道连接在一起,质量为m的小球从高为h处由静止开始滑下,在小环(底部稍错开一些)内侧运动一周后.刚好能通过大环的最高点.若大环

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 向心力/2022-09-29 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

如图所示,一条圆弧轨道与大小不同的两个圆环轨道连接在一起,质量为m的小球从高为h处由静止开始滑下,在小环(底部稍错开一些)内侧运动一周后.刚好能通过大环的最高点.若大环的半径是小环半径的2倍,轨道表面光滑,不计空气阻力,重力加速度为g,求
(1)小环的半径r;
(2)小球通过小环的最高点时对小环的压力大小.
魔方格

◎ 答案

(1)大环半径为2r,在大环最高点由牛顿第二定律得mg=m
v22
2r

小球从开始下滑到大环最高点过程机械能守恒    mgh=4mgr+
1
2
m
v22

由以上两式解得r=
h
5

(2)小球从开始下滑到小环最高点过程机械能守恒.mgh=2gmr+
1
2
m
v21

在小环最高点时,由牛顿第二定律得    F+mg=m
v21
r

由以上两式解得F=5mg
由牛顿第三定律知球对小环压力大小为F'=5mg.

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,一条圆弧轨道与大小不同的两个圆环轨道连接在一起,质量为m的小球从高为h处由静止开始滑下,在小环(底部稍错开一些)内侧运动一周后.刚好能通过大环的最高点.若大环…”主要考查了你对  【向心力】,【牛顿第二定律】,【牛顿第三定律】,【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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