如图所示,光滑圆轨道ABC,其中AB部分水平,BC部分是处于竖直平面内的半径为R的半圆管,圆管内截面的半径r<R,有一质量为m、半径略小于r的小球以水平速度v0从A点射入圆管

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

如图所示,光滑圆轨道ABC,其中AB部分水平, BC部分是处于竖直平面内的半径为R的半圆管,圆管内截 面的半径r<R,有一质量为m、半径略小于r的小球以水平速度v0从A点射入圆管.问:
(1)若要小球能从C端飞出,初速度v0应满足什么条件?
(2)在小球从C端飞出的瞬间,对管壁作用力有哪几种可能情况?初速度v0各应满足什么条件?

◎ 答案

解:
(1)小球从A端入射后,若刚好到达C点,则vC=0,小球A→B→C的过程中只存重力做功,机械能守恒.由机械能守恒定律得: ,即故若小球能从C端飞出,入射速度应大于
(2)小球从C端飞出时,对管壁的作用力有以下三种可能情况.
a.恰好对管壁无压力,此时由牛顿第二定律知
                   ①
又A→B→C过程中小球机械能守恒,

由①②解得
b.对下管壁有压力,此时的入射速度
c.对上管壁有压力,此时的入射速度

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,光滑圆轨道ABC,其中AB部分水平,BC部分是处于竖直平面内的半径为R的半圆管,圆管内截面的半径r<R,有一质量为m、半径略小于r的小球以水平速度v0从A点射入圆管…”主要考查了你对  【牛顿运动定律的应用】,【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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