如图所示,A、B两球质量分别为4m和5m,其间用轻绳连接,跨放在光滑的半圆柱体上(半圆柱体的半径为R).两球从水平直径的两端由静止释放.已知重力加速度为g,圆周率用π表示.当球

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,A、B两球质量分别为4m和5m,其间用轻绳连接,跨放在光滑的半圆柱体上(半圆柱体的半径为R).两球从水平直径的两端由静止释放.已知重力加速度为g,圆周率用π表示.当球A到达最高点C时,求:
(1)球A的速度大小.
(2)球A对圆柱体的压力.
魔方格

◎ 答案

(1)球A从水平直径的一端到达最高点C时的过程中,只有重力对系统做功,系统的机械能守恒,则有
4mgR+
1
2
(4m+5m)v2
=5mg
2πR
4

解得,v=
1
3

(5π-8)gR

(2)球A到达最高点C时,由重力和圆柱体的支持力提供向心力,由牛顿第二定律得
   N-mg=4m
v2
R

解得,N=
4
9
mg(17-5π)

由牛顿第三定律得,球A对圆柱体的压力大小为N′=N=
4
9
mg(17-5π)

答:(1)球A的速度大小是
1
3

(5π-8)gR

(2)球A对圆柱体的压力是
4
9
mg(17-5π)

◎ 解析

“略”

◎ 知识点

    专家分析,试题“如图所示,A、B两球质量分别为4m和5m,其间用轻绳连接,跨放在光滑的半圆柱体上(半圆柱体的半径为R).两球从水平直径的两端由静止释放.已知重力加速度为g,圆周率用π表示.当球…”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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