急!如图所示,一光滑的半径为R的半圆形轨道固定在水平面上,一个质量为m的小球...

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-06-25
如图所示,一光滑的半径为R的半圆形轨道固定在水平面上,一个质量为m的小球以某一速度从轨道最低点A处冲

(1)当小球在B点时由向心力的公式可得 N+mg=mV2BR,所以 3mg+mg=mV2BR, VB=2gR,小球从A点到B点过程,机械能守恒,以A点所在水平面为零势能参考面: 12 mVA2=12 mVB2+mg×2R 由以上方程联立解得 VA=22gR,(2)小球从B点飞出后,做平抛运动,运动的时间是t:由 2R=12gt2 所以 t=2Rg,小球落地点到A点的距离:x=VBt=2gR×2Rg=4R,答:(1)小球在A点时的速度是22gR;(2)小球落地点C到A点的距离是4R.

(1)小球在B球时,只受重力的作用,则由牛顿第二定律得 mg=m v 2 R 则得小球离开B点时的速度大小为v= gR (2)小球离开轨道后做平抛运动,则有 水平方向:x=vt 竖直方向:y=2R= 1 2 g t 2 解得,x= gR ? 4R g =2R(3)小球落地时竖直方向的分速度v y =gt=g ? 4R g = 4gR 落地速度大小为v C = v 2 + v 2y = 5gR 答:(1)小球离开B点时的速度大小是 gR ;(2)小球落地点C到A点的距离是2R;(3)小球落地时的速度大小是 5gR .

如果是mg/cos30°,这就表示你对力的合成和分解理解的不够。
因为按照你这分解,重力是对应的直角边,斜边才是向心力F(但实际上F仅仅是向心力的一部分而已,也就是说你给出的mg/cos30°仅仅是其中的一部分),但是请注意此时除开重力之外没有外力可以提供向心力,因此在你这种分解的前提下,另外一个分力f在半径方向上同样会有一个分力(因为f和半径之间的夹角是60°),于是你还必须要把这个分力计算上去才行,并且要注意发的方向是从圆心指向园外的,大小就是mg(sin30°)^2/cos30°,两者方向相反,所以就是mg/cos30°-mg(sin30°)^2/cos30°,得到的结果还是mgcos30°
综上可以看出,矢量合成理论上来讲是可以任意分解的,但是我们在做题目的时候必须要结合具体的物理意义来进行取舍,这决定着你解题的速度,同时也显示出了解题者的能力。
我们之所以把半径作为其中一个坐标轴,然后沿着他和垂直于他的两个方向上进行分解,是因为这样分解的话另外一个分量刚好和半径方向垂直,所以不会影响半径方向上的力的大小和力学方程,除此之外,你当然也可以任意分解,但是此时你要注意到的是分解之后的两个分量在半径方向上的投影(分量)都不为零,于是你需要吧两个都计算进去,这又加大了难度。
极限情况,你可以把重力分解成无穷多个分量,其中每个分量在半径上的分量你都要计算,这就是最复杂同时又是最没有用的方法。

小球从c飞出则其不受轨道的力,mv^2/R=mgcos15.若从D飞出.......

  • 急!如图所示,一光滑的半径为R的半圆形轨道固定在水平面上,一个质量为m...
    答:如果是mg/cos30°,这就表示你对力的合成和分解理解的不够。因为按照你这分解,重力是对应的直角边,斜边才是向心力F(但实际上F仅仅是向心力的一部分而已,也就是说你给出的mg/cos30°仅仅是其中的一部分),但是请注意此时除开重力之外没有外力可以提供向心力,因此在你这种分解的前提下,另外...
  • 如图所示,一光滑的半径为R的半圆形光滑轨道固定在水平面上,A、B分 ...
    答:小球刚好通过最高点,根据牛顿第二定律得:mg=mv2R,解得:v=gR,根据2R=12gt2得:t=4Rg,解得:s=vt=gR4Rg=2R.故C正确,A、B、D错误.故选:C.
  • 如图所示,一光滑的半径为R的半圆形轨道固定在水平面上,与水平面相切于...
    答:根据题意,在B点时,轨道压力为0,则:mg=mv2BR解得:vB=gR小球从B点做平抛运动,竖直方向有:t=2hg=4Rg,水平方向有:s=vBt=gR?4Rg=2R答:小球从轨道口B飞出后的落地点C距A点的距离为2R.
  • 如图所示,一光滑的半径为R的半圆形轨道放在水平面上,一个质量为m的小球...
    答:①在A点,由牛顿第二定律得 NA-mg=mv20R 得:NA=mg+mv20R 根据牛顿第三定律可得小球在A点时对轨道的压力为mg+mv20R.②设在半圆轨道最高点时的速度大小为vB,据题意有 mg=mv2BR,可得:vB=gR由平抛运动的知识,可得: xAC=vBt 2R=12gt2以上三式联立可解得:xAC=2R答:①小球在A点时对...
  • 如图所示,一光滑的半径为R的半圆形轨道放在水平面上,一个质量为m的小球...
    答:小球的竖直位移为Y=2R运动时间为t=√2h/g=√4R/g 又X=V0t 所以V0=X/t=[4R]/[√4R/g]=2√Rg 通过B处时速度V0=2√Rg 对轨道口B的压力设为FN FN+mg=mv0^2/R FN=mv0^2/R-mg=3mg 小球通过B处时速度为V0=2√Rg 对轨道口B的压力为3mg ...
  • 如图所示,一光滑的半径为R的半圆形轨道固定在水平面上,一个质量为m的...
    答:根据2R=12gt2得,t=4Rg,小球落地点C距B处的距离为3R,则平抛运动的水平位移x=9R2?4R2=5R,则小球在B点的速度vB=xt=5R?g4R=5gR4.根据牛顿第二定律得,mg+N=mvB2R,解得N=14mg,所以小球对轨道口B处的压力为14mg.答:小球对轨道口B处的压力为14mg.
  • 如图所示,一光滑的半径为R的半圆形轨道固定在水平面上,一个质量为m的...
    答:(1)当小球在B点时由向心力的公式可得 N+mg=mV2BR,所以 3mg+mg=mV2BR, VB=2gR,小球从A点到B点过程,机械能守恒,以A点所在水平面为零势能参考面: 12 mVA2=12 mVB2+mg×2R 由以上方程联立解得 VA=22gR,(2)小球从B点飞出后,做平抛运动,运动的时间是t:由 2R=12gt2...
  • 如图所示,一光滑的半径为R的半圆形轨道放在水平面上,A、B两点分别是半 ...
    答:小球在B球时,只受重力的作用,由牛顿第二定律得:mg=mv2R解得,小球在B点的速度:v=gR小球离开轨道后做平抛运动,则有:水平方向:x=vt,竖直方向:y=2R=12gt2,解得:x=2R答:小球落地点C距A处2R.
  • 如图所示,一光滑的半径为R的半圆形轨道固定在水平面上,一个质量为m的...
    答:当小球在B点时由向心力的公式可得 N+mg=mvB2R,所以 mg+mg=mvB2R, vB=2gR,小球从B点飞出后,做平抛运动,运动的时间是t:由 2R=12gt2所以 t=2Rg,小球落地点到A点的距离:x=vBt=2gR×2Rg=22R,答:小球落地点C到A点的距离是4R.
  • 如图所示,一光滑的半径为R的半圆形轨道底部固定竖直放置在水平面上,一...
    答:5gR 2 ,在B点小球做圆周运动,由牛顿第二定律得:F+mg=m v 2 R ,解得F= 1 4 mg,由牛顿第三定律,小球对轨道的压力F′=F= 1 4 mg.答:小球对轨道口B处的压力为 1 4 mg.