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以不同速率进入管内,A通过最高点C时,对管壁

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以不同速率进入管内,A通过最高点C时,对管壁上部的压力为3mg,B通过最高点C时,对管壁下部的压力为0.75mg.则A、B两球落地点间的距离为(  )
A. R
B. 2R
C. 3R
D. 4.5R
vivid915 1年前 已收到1个回答 举报

mercy521 春芽

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解题思路:对两个球分别受力分析,根据合力提供向心力,求出速度,此后球做平抛运动,正交分解后,根据运动学公式列式求解即可.

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
vA2
R
解得vA=
4gR,
对B球:mg-0.75mg=m
vB2
R,
解得vB=

1
4gR,
由平抛运动规律可得落地时它们的水平位移为:
sA=vAt=vA

4R
g=4R
sB=vBt=vB

4R
g=R
所以sA-sB=3R
即a、b两球落地点间的距离为3R.故C正确,A、B、D错误.
故选:C.

点评:
本题考点: 向心力;平抛运动.

考点点评: 本题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平抛的初速度,最后根据平抛运动的分位移公式列式求解.

1年前

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