如图所示的“S”字形玩具轨道,该轨道是用内壁光滑的薄壁细圆管弯成?
如图所示的“S”字形玩具轨道,该轨道是用内壁光滑的薄壁细圆管弯成?
如图所示的“S”字形玩具轨道,该轨道是用内壁光滑的薄壁细圆管弯成,固定在竖直平面内,轨道弯曲部分是由两个半径相等半圆连接而成,圆半径比细管内径大得多,轨道底端与水平地面相切,弹射装置将一个小球（可视为质点）从a点水平弹射向b点并进入轨道,经过轨道后从P点水平抛出,已知小物体与地面ab段间的动摩擦因数μ=0.2,不计其它机械能损失,ab段长L=1.25m,圆的半径R=0.1m,小物体质量m=0.01kg,轨道总质量为M=0.15kg,g=10m/s^2 ,求：
（1）若v0=5m/s,小物体从P点抛出后的水平射程；
（2）若w0=5m/s,小物体经过轨道的最高点时,管道对小物体作用力的大小和方向.
(3) 设小球进入轨道之前,轨道对地面的压力大小等于轨道自身的重力,当v0至少为多少时,轨道对地面的压力为零.
主要是第(3)问“设小球进入轨道之前,轨道对地面的压力大小等于轨道自身的重力,当至少为多少时,轨道对地面的压力为零”是什么意思?
如图所示的“S”字形玩具轨道,该轨道是用内壁光滑的薄壁细圆管弯成,固定在竖直平面内,轨道弯曲部分是由两个半径相等半圆连接而成,圆半径比细管内径大得多,轨道底端与水平地面相切,弹射装置将一个小球（可视为质点）从a点水平弹射向b点并进入轨道,经过轨道后从P点水平抛出,已知小物体与地面ab段间的动摩擦因数μ=0.2,不计其它机械能损失,ab段长L=1.25m,圆的半径R=0.1m,小物体质量m=0.01kg,轨道总质量为M=0.15kg,g=10m/s^2 ,求：
（1）若v0=5m/s,小物体从P点抛出后的水平射程；
（2）若w0=5m/s,小物体经过轨道的最高点时,管道对小物体作用力的大小和方向.
(3) 设小球进入轨道之前,轨道对地面的压力大小等于轨道自身的重力,当v0至少为多少时,轨道对地面的压力为零.
主要是第(3)问“设小球进入轨道之前,轨道对地面的压力大小等于轨道自身的重力,当至少为多少时,轨道对地面的压力为零”是什么意思?
赞 北极叶子 幼苗
共回答了25个问题采纳率：84% 举报
对于第三问,“设小球进入轨道之前,轨道对地面的压力大小等于轨道自身的重力,当v0至少为多少时,轨道对地面的压力为零.”首先,应该理解“轨道对地面的压力为零”是什么意思,轨道因为受到重力所以对地面有压力,压力大小等于重力,既然轨道对地面的压力为零,那就必然有一个力方向向上作用于轨道,与重力平衡,与是轨道对地面的压力就等于零了.这个力实际上就是物体对轨道的压力N的竖直分力.
求的是V0的最小速度,V0越小,物体上升同样的高度速度就越小.这道题的关键是找出物体应该在什么位置施加给轨道一个竖直方向上的力（大小等于轨道重力,方向向上）.我们应该优先考虑轨道的下半圆,且是下半圆的上半（即1/4圆弧部分）部分,因为在上半圆的话所需的V0就越大,而在下半圆的下半部分N是向下的.
设物体在下半圆的某一位置的速度为V,其与圆心的连线与水平线的夹角为a,物体对轨道的压力为N,则：
N+mg/sina=mV^2/R,要满足题意,N的竖直分力Nsina=Mg,所以N=Mg/sina
故：Mg/sina+mg/sina=mV^2/R,即：（Mg+mg）/sina=mV^2/R,
V0要尽量小,则V尽量小（由机械能守恒易知）,所以sina=1 时V最小,V0最小.
这时候物体就是处在整个装置的中心位置（下半圆的最上端）,（a=90°）
这时候：1/2mV0^2-umgl=2mgR+1/2mV^2,求出V=5
求的是V0的最小速度,V0越小,物体上升同样的高度速度就越小.这道题的关键是找出物体应该在什么位置施加给轨道一个竖直方向上的力（大小等于轨道重力,方向向上）.我们应该优先考虑轨道的下半圆,且是下半圆的上半（即1/4圆弧部分）部分,因为在上半圆的话所需的V0就越大,而在下半圆的下半部分N是向下的.
设物体在下半圆的某一位置的速度为V,其与圆心的连线与水平线的夹角为a,物体对轨道的压力为N,则：
N+mg/sina=mV^2/R,要满足题意,N的竖直分力Nsina=Mg,所以N=Mg/sina
故：Mg/sina+mg/sina=mV^2/R,即：（Mg+mg）/sina=mV^2/R,
V0要尽量小,则V尽量小（由机械能守恒易知）,所以sina=1 时V最小,V0最小.
这时候物体就是处在整个装置的中心位置（下半圆的最上端）,（a=90°）
这时候：1/2mV0^2-umgl=2mgR+1/2mV^2,求出V=5
1年前
1
danshenfei11 幼苗
共回答了32个问题 举报
对于圆周运动，加速度是由向心力提供的
轨道半径一定的话，对同一物体，速度越大，需要的向心力越大
a=mv²/r
就像这道题，如果V很大，向心力就会很大，那这个向心力是怎么来的呢
肯定是有小球自身重力和轨道对小球的作用力（因为最多只受着两个力）的合力提供
就如第2问，管道对小物体作用力与小球自身重力提供了小球在轨道最高点的向心力
轨道对小球有...
轨道半径一定的话，对同一物体，速度越大，需要的向心力越大
a=mv²/r
就像这道题，如果V很大，向心力就会很大，那这个向心力是怎么来的呢
肯定是有小球自身重力和轨道对小球的作用力（因为最多只受着两个力）的合力提供
就如第2问，管道对小物体作用力与小球自身重力提供了小球在轨道最高点的向心力
轨道对小球有...
1年前
2
共回答了18个问题 举报
1.小车在S里面走的时候,可看成是匀速圆周运动,只是圆不完整
2.压力为0.意思是小车走到高点时,小车的向心力,刚好等于S的重力,两力平衡所以压力为0
3.主要求的是小车进入S时的速度(也是线速度),可由重力=向心力,由向心力求得速度
2.压力为0.意思是小车走到高点时,小车的向心力,刚好等于S的重力,两力平衡所以压力为0
3.主要求的是小车进入S时的速度(也是线速度),可由重力=向心力,由向心力求得速度
1年前
0
可能相似的问题