如图所示,光滑内壁的半球形碗,半径为R固定在水平桌面上,质量分别为M、m可视为质点的A、B两球,用轻绳

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-07-08
如图所示,半径为R的半球形碗固定于水平地面上,一个质量为m的物块,从碗口沿内壁由静止滑下,滑到最低点

A、根据牛顿第二定律得,N-mg=mv2R,解得支持力N=mg+mv2R.故A错误.B、初始位置速度为零,重力的功率为零,到达最低点,速度最大,但是重力与速度的方向夹角为90度,重力的瞬时功率为零,可知整个过程中功率的功率先增大后减小.故B错误.C、在下滑的过程中,重力沿曲面切线方向的分力逐渐减小,滑动摩擦力逐渐增大,下滑到一定程度后,重力沿曲面切线方向的分力会小于摩擦力,做减速运动,则动能先增大后减小.故C正确.D、对整个过程运用动能定理得,mgR+Wf=12mv2?0,则摩擦力对滑块做功为Wf=12mv2?mgR.故D错误.故选:C.

解答:解:由题设条件知,若从地面参考系观测,则任何时刻,A沿竖直方向运动,设其速度为vA,B沿水平方向运动,设其速度为vB,若以B为参考系,从B观测,则A杆保持在竖直方向,它与碗的接触点在碗面内作半径为R的圆周运动,速度的方向与圆周相切,设其速度为VA.杆相对地面的速度是杆相对碗的速度与碗相对地面的速度的合速度,速度合成的矢量图如图中的平行四边形所示.由图得VAsinθ=vA (1)VAcosθ=vB (2)因而,vB=vAcotθ (3)选AB组成的系统为研究对象,由能量守恒:mAgRcosθ=12mAv2A+12mBv2B(4)由(3)、(4)两式及mB=2mA得vA=sinθ2gRcosθ1+(cosθ)2 (5) vB=cosθ2gRcosθ1+(cosθ)2 (6)答:两物体速度为:vA=sinθ2gRcosθ1+(cosθ)2 vB=cosθ2gRcosθ1+(cosθ)2

(1)小球A能到达碗底,则到达碗底的速度v≥0,根据机械能守恒定律得:
MgR-mg


  • 如图所示,光滑内壁的半球形碗,半径为R固定在水平桌面上,质量分别为M...
    答:(1)小球A能到达碗底,则到达碗底的速度v≥0,根据机械能守恒定律得:MgR-mg 2 R ≥ 1 2 Mv 2 =0解得:M ≥ 2 m (2)当M=2m时,A球到达最高点时A的速度为v A =0,则v B =0,设B上升的高度为l,则有:2mglsinθ=mgl解得:sinθ= 1 2 ...
  • 如图所示,内壁光滑的半球形容器半径为R,一个小球(视为质点)在容器内沿...
    答:设容器对小球的支持力为N Nsinθ=mv^2/L mg=Ncosθ 联立解得v=根号下gRsinθtanθ 角速度为w w=v/L 解得:w=根号下g/Rcosθ
  • 如图所示,内壁光滑的半球形容器半径为R,一个小球(视为质点)在容器内沿...
    答:如图 :由于是 半球形容器 ,小球受支持力指向球形容器球心 O ,则 向心力 Fn = mg tanθ ① 有几何关系可知:小球做圆周运动的半径 r = R sinθ ② 由圆周运动规律可得 : Fn = mω² r ③ 将 ① 、② 代入 ③ 可得 :ω = √ g/Rcosθ ...
  • ...质量为m的小球正以角速度ω在内壁光滑的半球形碗内做水平面的匀速...
    答:小球靠重力和支持力的合力提供向心力,小球做圆周运动的半径为r=Rsinθ,则有:mgtanθ=mω2r而tanθ=rR?H联立可得:H=R?gω2答:小球做匀速圆周运动时离碗底的距离H是R?gω2
  • 如图所示,有一固定的、半径为a、内壁光滑的半球形碗(碗口处于水平位置...
    答:解:(1)因为A点位于半球形碗的最低点,等边三角形薄板的BC边一定沿水平方向,作连线OB和OC,因O为半球形碗的球心,A、B、C均在球面上,故有:.AB=.BO=.OC=a ①ABC是等边三角形,故:.AB=.BC=.AC=a ②故OACB为正四面体,如图1所示,三角形薄板所受的力有:(i)B、C处碗面...
  • 如图所示,质量为M、半径为R、内壁光滑的半球形容器静止在粗糙水平地面...
    答:答案选C 对球进行受力分析,球受到重力mg竖直向下,弹力与竖直方向成60度斜向右上,支持力指向球心(竖直方向成60度斜向左上)。球静止,受力平衡合力为0。三个力夹角都是120,所以三个力相等都是mg。容器(与球整体分析)平衡,水平方向合力为0,所以不受摩擦力。D错误。
  • 如图所示,两个内壁光滑、半径不同的半球形碗,放在不同高度的水平面上...
    答:由机械能定恒可知,mgh=12mv2,解得;v=2gr,因两球的下落的高度即碗的半径不同,故两球在底部的速度大小不等,故AC错误;B、加速度a=v2r=2grr=2g,所以加速度相等,故B正确;D、由F-mg=mv2r可知,F=mg+mv2r=3mg;两球受碗的压力相等,故球对碗的压力相等,故D错误.故选:B ...
  • 如图所示,两个内壁光滑、半径不同的半球形碗放在不同高度的水平面上,使...
    答:v=2gr,在碗底,由F-mg=mv2r可知,F=mg+mv2r=3mg;两球受碗的支持力相等,故两球球对碗的压力相等,故A正确,D错误.B、动能:Ek=12mv2=mgr,故两小球的动能不相等,故B错误;C、到达碗底时,球的加速度为 a=v2r=2g,所以两球过碗底时两球的加速度相等.故C错误.故选:A ...
  • 如图所示,质量为M,半径为R,内壁光滑的半球形容器静止放在粗糙水平面上...
    答:解:A、B、C、对小球受力分析,如图所示,由几何关系可知,T=F=mg,故AC错误;B正确;D、以容器和小球整体为研究对象,分析受力可知:竖直方向有:总重力、地面的支持力,水平方向地面对半球形容器没有摩擦力.故D错误.故选:B
  • 如图所示,两个内壁光滑、半径不同的半球形碗,放在不同高度的水平面上...
    答:在最低点,加速度a=v2R=2g,两球的加速度相等,故B正确;C、在最低点,由牛顿第二定律得:F-mg=mv2R,解得:F=3mg,球对碗底的压力F′=F=3mg,两小球对碗底的压力相等,故C正确;D、小球的角速度ω=vR=2gR,由于两碗的R不同,则两球的角速度不变,故D错误;故选:BC.