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(1)小球离开C点做平抛运动,落到M点时水平位移为R,竖直下落高度为R,根据运动学公式可得:
R=[1/2]gt2,
运动时间t=
2R
g
从C点射出的速度为
v1=[R/t]=
gR
2
设小球以v1经过C点受到管子对它的作用力为N,由向心力公式可得
mg-N=m
v21
R
N=mg-m
v21
R=[mg/2],
由牛顿第三定律知,小球对管子作用力大小为[mg/2],方向竖直向下.
(2)小球下降的高度最高时,小球运动的水平位移为4R,打到N点.
设能够落到N点的水平速度为v2,根据平抛运动求得:
v2=[4R/t]=
8gR
设小球下降的最大高度为H,根据机械能守恒定律可知,
mg(H-R)=[1/2]mv22
H=
v22
2g+R=5R
答:(1)若小球从C点射出后恰好能打到垫子的M端,则小球经过C点时对管的作用力大小为[mg/2],方向竖直向下. (2)欲使小球能通过C点落到垫子上,小球离A点的最大高度是5R.
点评:
本题考点: 机械能守恒定律;牛顿第二定律;平抛运动;向心力.
考点点评: 知道物体的运动过程,根据物体的不同的运动状态,采用相应的物理规律求解即可.
1年前
如图所示,一个半径R=1m的圆弧形光滑轨道固定在竖直平面内.
1年前1个回答
你能帮帮他们吗