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如图所示,半径为R,内径很小的光滑半圆管竖直放置。两个质量均为m的小球a、b以不同的速度进入管内,a通过最高点A时,对管壁上部的压力为3mg,b通

第18题图

 
过最高点A时,对管壁下部的压力为0.75mg,求a、b两球落地点间的距离。

 

【答案】

3R

【解析】两个小球在最高点时,受重力和管壁的作用力,这两个力的合力作为向心力,离开轨道后两球均做平抛运动,A、B两球落地点间的距离等于它们平抛运动的水平位移之差。

对A球:3mg+mg=m (2分)

vA=  (1分)

对B球:mg-0.75mg=m (2分)

 vB=    (1分)

由平抛运动规律可得落地时它们的水平位移为:

sA=vAt=vA=4 R  (2分)   

 sB=vBt=vB=R     (1分)     

∴sA-sB=3R     (1分)

 

练习册系列答案
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(2006?淮北模拟)如图所示,半径为R,内径很小的光滑半圆管竖直放置.两个质量均为m的小球a、b以不同的速度进入管内,a通过最高点A时,对管壁上部的压力为3mg,b通过最高点A时,对管壁下部的压力为0.75mg,求a、b两球落地点间的距离.

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