如图所示,半径为R光滑半圆形轨道竖直放置,与水平轨道相接于最低点.两个质量均为m的小球A、B以不同的速度进入轨道内,A通

如图所示,半径为R光滑半圆形轨道竖直放置,与水平轨道相接于最低点.两个质量均为m的小球A、B以不同的速度进入轨道内,A通过最高点C时,对管道上部压力为3mg,B恰好通过最高点C,求A、B两球落地点间的距离.
43867858 1年前 已收到1个回答 举报

金狐工人 幼苗

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解题思路:由牛顿第二定律求出小球通过最高点时的速度,小球离开圆轨道后做平抛运动,应用平抛运动规律可求出小球的水平位移,然后再求出两球落地点间的距离.

在圆轨道最高点,由牛顿第二定律得:
对A球,mg+N=m

v2A
R,其中:N=3mg,解得:vA=2
gR,
B球恰好通过最高点,则在最高点,B球只受重力作用,
由牛顿第二定律得:mg=m

v2B
R,解得:vB=
gR,
两球离开圆形轨道后都做平抛运动,
在竖直方向上:2R=[1/2]gt2
在水平方向上:sA=vAt,sB=vBt,
两球落地点间的距离:△s=sA-sA
解得:△s=2R;
答:A、B两球落地点间的距离为2R.

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: 本题考查了求两球落地点间的距离,应用牛顿第二定律与平抛运动知识即可正确解题,解题时要注意题目的隐含条件:小球恰好通过圆轨道的最高点,重力提供向心力.

1年前

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