质量m=0.5kg的小球从距地面高H=5m处自由下落,到达地面恰能沿凹陷于地面的半圆形槽壁运动,半圆槽半径0.4

质量m=0.5kg的小球从距地面高H=5m处自由下落,到达地面恰能沿凹陷于地面的半圆形槽壁运动,半圆槽半径0.4
小球到达槽最低点是速率为10m/s,并继续沿壁运动直到从右端边缘飞出,如此反复几次,设摩擦力恒定不变,求;(1)小球第一次离槽上升的高度h;(2)小球最多能飞处槽外的次数.
bm74a 1年前 已收到1个回答 举报

zh0593 幼苗

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设:1/4圆周摩擦力消耗的能量为Ef
则有:能量守恒 mgh=Ef+mv^2/2,h=5+0.4=5.4 (m),v=10(m/s)
求得:Ef=0.5*10*5.4-0.5*50=2(J)
则:
(1)小球第一次离槽上升的高度h
mg(h+0.4)+Ef=mv^2/2
h=(mv^2/2-Ef)/mg-0.4
h=23/5-0.4=4.2(m)
(2)小球最多能飞处槽外的次数.
设:最多次数为:n
最后一次升高的最大高度为半径:R
则有:n=mg(5-0.4)/2Ef
=5*4.6/4
=5.75
则:小球最多能飞处槽外的次数5次.

1年前

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