精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
16.如图所示,半径为R,内径很小的光滑半圆细管竖直放置,两个质量均为m的小球A、B,以不同的速率进入管内,若A球通过圆周最高点C,对管壁上部的压力为3mg,B球通过最高点C时,对管壁内、外侧的压力均为0,求A、B球落地点间的距离.

分析 对两个球分别受力分析,根据合力提供向心力,由牛顿第二定律求出两球通过C点的速度,再据平抛运动求出落地的距离.

解答 解:A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.
对A球:3mg+mg=m$\frac{{v}_{A}^{2}}{R}$
解得:vA=2$\sqrt{gR}$    ①
对B球:mg=m$\frac{{v}_{B}^{2}}{R}$ 
解得:vB=$\sqrt{gR}$    ②
AB 两球从最高点做平抛运动,据平抛运动得:2R=$\frac{1}{2}g{t}^{2}$    ③
A、B球落地点间的距离△x=(vA-vB)t  ④
联立①②③④解得:△x=2R
答:A、B球落地点间的距离2R.

点评 该题考查向心力,解题的关键是对小球在最高点处时受力分析,然后根据向心力公式和牛顿第二定律求出速度;再据平抛运动求出距离.

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:解答题

18.中子撞击铝核(${\;}_{13}^{27}$Al)的反应方程为:${\;}_{13}^{27}$Al+${\;}_{0}^{1}$n→${\;}_{13}^{28}$Al+γ,其中γ是光子,已知${\;}_{13}^{27}$Al核的质量为m1,原来是静止的,中子的质量为m2,初速度为v0,${\;}_{13}^{28}$Al核的质量为m3
①若不计光子的动量,求${\;}_{13}^{28}$Al核的速度;
②求辐射出的γ光子的频率f.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:解答题

7.如图所示为某种弹射装置的示意图,光滑的水平导轨MN右端N处与水平传送带理想连接,传送带长度L=4.0m,皮带轮沿顺时针方向转动,带动皮带以恒定速率v=3.0m/s匀速传动.三个质量均为m=1.0kg的滑块A、B、C置于水平导轨上,开始时滑块B、C之间用细绳相连,中间有一压缩的轻弹簧,处于静止状态,滑块A以初速度v0=2.0m/s沿B、C连线方向向B运动,A与B碰撞后粘合在一起,碰撞时间极短,可认为A与B碰撞过程中滑块C的速度仍为零.因碰撞使连接B、C的细绳受扰动而突然断开,弹簧伸展,从而使C与A、B分离.滑块C脱离弹簧后以速度 vC=2.0m/s滑上传送带,并从右端滑出落至地面上的P点,已知滑块C与传送带之间的动摩擦因数μ=0.20,重力加速度g取10m/s2.求:
(1)滑块C从传送带右端滑出时的速度大小;
(2)滑块B、C用细绳相连时弹簧的弹性势能EP
(3)若每次实验开始时弹簧的压缩情况相同,要使滑块C总能落至P点,则滑块A与滑块B撞前速度的最大值vmax是多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:填空题

4.物体做直线运动,若在前$\frac{1}{3}$时间内的平均速度为6m/s,后$\frac{2}{3}$时间内的平均速度为9m/s,则全程的平均速度为8m/s;若在前$\frac{1}{3}$位移内的平均速度为4m/s,后$\frac{2}{3}$位移内的平均速度为6m/s,则全程的平均速度为5.1m/s.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:选择题

11.在物理学发展的过程中,许多科学家的科学研究推动了人类文明的进程.在对以下几位科学家所作贡献的叙述正确的是(  )
A.天文学家第谷提出太阳系行星运动三大定律
B.物理学家牛顿提出了万有引力定律并给出了万有引力常量的值
C.卡文迪许用实验的方法测出万有引力常量G
D.亚当斯和勒维耶各自独立依据万有引力定律计算出了天王星的轨道,故人们称其为“笔尖下发现的行星”

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:选择题

1.一辆汽车在水平路面上转弯,下图画出了汽车转弯时在某一点所受合外力F的四种方向,其中合理的是
(  )
A.B.C.D.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:解答题

8.如图所示,虚线OO′右侧存在垂直于纸面向里、磁感应强度为B的匀强磁场,某时候质量为m、电荷量为-q(q>0)的粒子a在纸面内以速度v1=v0从A点进入磁场,其方向与OO′的夹角θ1=30°;另一质量为m、电荷量为+q的粒子b在纸面内以速度v2=$\sqrt{3}$v0也从A点射入磁场,其方向与OO′的夹角θ2=60°.已知粒子a、b同时到达磁场边界的P、Q两点(图中未画出),不计粒子的重力及粒子间的相互作用.
(1)求两粒子进入磁场的时间间隔△t;
(2)求两粒子在磁场边界上的穿出点之间的距离d.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:解答题

5.如图,一个物体静止放在水平面上,在跟竖直方向成θ角为37度的斜向下的推力F=20N的作用下沿水平移动的距离s=5m,若物体的质量为m=0.4kg,物体与地面之间的动摩擦因数μ=0.2,(g=10m/s2,sin37.=0.6,cos37.=0.8)求:
(1)力F做的功
(2)摩擦力做的功
(3)物体沿水平面移动了距离s=5m时的动能.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源: 题型:填空题

6.在“研究平抛物体运动”的实验中:
(1)调整斜槽使其末端保持水平的目的是:保证小球能够水平飞出;
(2)实验中使小球每次从同一位置自由滑下的目的是:保证小球的初速度相等;
(3)如图是某同学实验得到的小球做平抛运动的轨迹,建立了坐标系,测出了a、b、c三点的坐标,g取10m/s2,根据图中数据可知小球做平抛运动的初速度为2m/s.

查看答案和解析>>

同步练习册答案