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如图所示 半径为R的光滑半圆轨道竖直放置 两个质量均为m的小球A B以不同的速率进入

时间:2022-12-14 23:08:28

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如图所示 半径为R的光滑半圆轨道竖直放置 两个质量均为m的小球A B以不同的速率进入

问题补充:

如图所示,半径为R的光滑半圆轨道竖直放置,两个质量均为m的小球A、B以不同的速率进入轨道,A通过最高点C时,对轨道的压力为3mg,B通过最高点C时,对轨道的压力恰好为零,求:

(1)A、B两球从C点飞出的速度分别为多少?

(2)A、B两球落地点间的距离.

答案:

解:(1)以A为研究对象,在最高点时,则有:

???? FN+mg=m

???? FN=3mg

解得:vA=2

以B为研究对象,在最高点时,则有:

??? mg=m

解得:

(2)两球从C点飞出后都做平抛运动

竖直方向:2R=

得:t=2

水平方向:

??? xA=vAt

??? xB=vBt

A、B两球落地点间的距离:△x=xA-xB

代入解得:△x=2R

答:

(1)A、B两球从C点飞出的速度分别为2和.

(2)A、B两球落地点间的距离为2R.

解析分析:(1)A球通过最高点时由重力和轨道的压力的合力提供向心力,B通过最高点时由重力提供向心力,根据牛顿第二定律分别求解两球通过C点时的速度.

(2)两球从C点飞出后都做平抛运动,运用运动的分解法,分别研究竖直和水平两个方向,求出A、B两球落地点间的距离.

点评:本题是牛顿第二定律和平抛运动的简单综合,对于圆周运动,关键分析受力,确定什么力提供向心力(沿半径方向上所有力的合力提供向心力).

如图所示 半径为R的光滑半圆轨道竖直放置 两个质量均为m的小球A B以不同的速率进入轨道 A通过最高点C时 对轨道的压力为3mg B通过最高点C时 对轨道的压力恰好为

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