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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?
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
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,光滑圆管形轨道AB部分平直,BC部分是处于竖直平面内半径为R的半圆,圆管截面半径r<<R.有一质量为m、半径比r略小的光滑小球以水平初速度v0射入圆管,问:
(1)若要使小球能从C端出来,初速度v0,多大?
(2)在小球从C端出来的瞬间,对管壁压力有哪几种典型情况?初速v0各应满足什么条件?

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2011?安徽一模)如图所示,光滑水平轨道与半径为R的光滑竖直半圆轨道在B点平滑连接.在过圆心O的水平界面MN的下方分布有水平向右的匀强电场.现有一质量为m,电量为+q的小球从水平轨道上A点由静止释放,小球运动到C点离开圆轨道后,经界面MN上的P点进入电场(P点恰好在A点的正上方,如图.小球可视为质点,小球运动到C点之前电量保持不变,经过C点后电量立即变为零).已知A、B间距离为2R,重力加速度为g.在上述运动过程中,求:
(1)电场强度E的大小;
(2)小球在圆轨道上运动时最大速率;
(3)小球对圆轨道的最大压力的大小.

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科目:高中物理 来源: 题型:

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(1)小球A往复运动的周期为多少?
(2)若小球B的抛出点离O点的竖直高度为h,则小球B运动到O的时间为多少?
(3)要让B在O点处击中A球,则B球的初速度v0以及O′与O点间的高度差h应满足什么条件?(g取10m/s2

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科目:高中物理 来源:教材完全学案 高中物理必修2(配教科版) 教科版 题型:038

如图所示,光滑圆轨道ABC,其中AB部分平直,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,入射速度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典型情况?入射速度v0各应满足什么条件?

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