如图所示,半径为R,内径很小的光滑半圆管竖直放置在水平地面上,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

如图所示,半径为R,内径很小的光滑半圆管竖直放置在水平地面上,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,对管内壁上侧的压力为3mg,b通过最高点A时,对管内壁下侧的压力为0.75mg.
求:a、b两球通过半圆管高点A时的速度大小分别为多少?
sunkblue 1年前 已收到1个回答 举报

在他乡de 幼苗

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解题思路:a球到达最高点时,管壁对球的弹力方向向下,大小为3mg,由重力和弹力提供向心力,由牛顿第二定律求出a球在最高点速度.b球到达最高点时,管壁对球的弹力方向向上,大小为0.75mg,由重力和弹力提供向心力,由牛顿第二定律求出a球在最高点速度.

设a、b两球通过半圆管最高点A时的速度分别为va、vb,由园周运动知识
对a球3mg+mg=m

v2a
R
解得:va=2
gR
对b球mg-0.75mg=m

v2b
R
解得:vb=0.5
gR
答:a、b两球通过半圆管高点A时的速度大小分别为2
gR、0.5
gR.

点评:
本题考点: 向心力.

考点点评: 本题是牛顿第二定律与平抛运动的综合.对于圆周运动,分析受力情况,确定向心力的来源是关键.

1年前

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