环状空心的细金属管道质量为M,不计一切摩擦。(1)将管道竖直固定,管内底部有一可视为质点的小球(如图甲),若小球初速度为v0,小球恰能通过最高点,此时球受到管道壁的弹力大

首页 > 考试 > 物理 > 高中物理 > 机械能守恒定律/2022-11-10 / 加入收藏 / 阅读 [打印]

◎ 题目

环状空心的细金属管道质量为M,不计一切摩擦。
(1)将管道竖直固定,管内底部有一可视为质点的小球(如图甲),若小球初速度为v0,小球恰能通过最高点,此时球受到管道壁的弹力大小为Mg/2,小球的质量大小为多少?环的半径R为多少(与环的半径相比,管的粗细可不计)?
(2)现将管道水平放置在光滑水平面上,管直径两端A、B处有两个与第一问完全相同的小球(如图乙),初速度仍均为v0,当两球相遇时,小球速度大小为多少?
(3)紧接上问,若两球发生完全弹性碰撞,则当两小球分别回到AB处时,管道的速度大小为多少?

◎ 答案

解:(1)恰能过量高点N=mg
由题知:N=Mg/2

由机械能守恒定律知

(2)沿运动方向动量守恒
由动量守恒,得
 
(3)两球分别回到AB处时管道的速度为,球的速度为
由能量守恒,得
由动量守恒,得:
解得

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“环状空心的细金属管道质量为M,不计一切摩擦。(1)将管道竖直固定,管内底部有一可视为质点的小球(如图甲),若小球初速度为v0,小球恰能通过最高点,此时球受到管道壁的弹力大…”主要考查了你对  【机械能守恒定律】,【动量守恒定律的应用】  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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