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如图所示,由光滑细管组成的竖直轨道,两圆形轨道半径分别为R和
R
2
,A、B分别是两圆形轨道的最高点,质量为m的小球通过这段轨道时,在A处刚好对管壁无压力,求:
(1)小球通过A处时的速度大小;
(2)小球通过B处时的速度大小;
(3)小球在B处对管壁的压力大小.
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(1)在A点小球受到的重力提供向心力,
由牛顿第二定律得:mg=m
vA2
R
   解得:vA=
gR

(2)小球从A到B的过程中机械能守恒,以A管圆心所在的水平面为零势面,
由机械能守恒得:mgR+
1
2
mVA2=
1
2
mVB2,解得:VB=
3gR

(3)小球在B点所受的重力mg与管道对小球向下的压力N提供向心力,
由牛顿第二定律得:N+mg=m
v2B
R
2
,解得:N=5mg,
由牛顿第三定律得:小球在B处对管壁的压力大小N′=N=5mg.
答:(1)小球通过A处时的速度大小是
gR

(2)小球通过B处时的速度大小是
3gR

(3)小球在B处对管壁的压力大小是5mg.
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(1)R的最大值;
(2)小球从A点平抛落地时的水平位移x的最大值.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,由光滑细管组成的竖直轨道,两圆形轨道半径分别为R和
R2
,A、B分别是两圆形轨道的最高点,质量为m的小球通过这段轨道时,在A处刚好对管壁无压力,求:
(1)小球通过A处时的速度大小;
(2)小球通过B处时的速度大小;
(3)小球在B处对管壁的压力大小.

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科目:高中物理 来源: 题型:

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(1)小球通过A处时的速度大小;

(2)小球通过B处时的速度大小;

(3)小球在B处对管壁的压力大小。

 

 

 

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(10分) 如图所示,由光滑细管组成的竖直轨道,两圆形轨道半径分别为R和R/2 ,A、B分别是两圆形轨道的最高点,质量为m的小球通过这段轨道时,在A处刚好对管壁无压力,求:

 

(1)小球通过A处时的速度大小;

(2)小球通过B处时的速度大小;

(3)小球在B处对管壁的压力大小。

 

 

 

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