如图所示,半径R=0.80m的14光滑圆弧轨道竖直固定,过最低点的半径OC处于竖直位置.其右方有底面半径r=0.2m的转筒,转筒顶端与C等高,下部有一小孔,距顶端h=0.8m.转筒的轴
◎ 题目
如图所示,半径R=0.80m的
(1)小物块到达C点时对轨道的压力大小 FC; (2)转筒轴线距C点的距离L; (3)转筒转动的角速度ω. |
◎ 答案
(1)小物块由A→B的过程中, 2mgRsin30°=
vB=4m/s 在瞬间碰撞过程中,小物块沿半径方向的分速度立刻减为0,沿切线方向的分速度不变. 则碰撞后瞬间小物块速度 vB'=vBcos30°=2
小物块由B→C的过程中根据动能定理得: mgR(1-sin30°)=
vC=
小物块在C点,根据向心力公式得: F-mg=
解得:F=3.5N 所以由牛顿第三定律知,小物块对轨道压力的大小FC=3.5N (2)小球由C到小孔做平抛运动 h=
解得:t=0.4s 所以L=vCt+r=(0.8
(3)小物块最终正好进入小孔,所以在小球做平抛运动的时间里,转筒正好转了n圈, 即t=nT=n
解得:ω= |