光滑的长轨道形状如图所示,底部为半圆形,半径为R,固定在竖直平面内。

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-06-25
光滑的长轨道形状如图甲所示,其底部为半圆形,半径为R,固定在竖直平面内,A、B为两质量相同的小环

(1)球和杆都做自由落体运动,完全失重状态,杆上只能够受到重力作用。
(2)关键在分析A、B的速度大小相等:在圆环里杆绕圆心做圆周运动,同一时刻杆上每一点的角速度相同,杆两端的圆周运动半径又相同,根据 v=ωr,可知 vA=vB。
动能定理:A下滑2R,B下滑5R/2
2mgR+5mg/2=½(2m)vA²
vA=√(9gR/2)=3√gR /2
(3) 此题忽略系统机械能的损失,初态与末态机械能相同,初态与末态的动能为零(不用考虑中间过程),所以 初态与末态的重力势能相同。
在只考虑重力势能时,可以用整体法,利用整体的等效的质心来解决。
A、B、杆整体的质心在杆的中点上,重力势能不变,质心的高度就不变为2R+√2R;
末态是B在左上,A在右下,杆倾斜在轨道之间并与轨道成45°角,杆的中点高度不变为2R+√2R。
很容易算出A的高度 为 R+√2R

这里设物体在C点的速度为V1,在A点的速度为V2.
1,物体从A点落下到D点是平抛运动。可以根据垂直运动算出时间,根据时间可以把V2算出来
垂直运动:1/2gt^2=1 t=√0.2
水平运动:V2=1除以t=1/√0.2
2,物体从C到A保持能量守恒: 1/2m(V1^2)=1/2m(V2^2)+mgh V1=5
3.物体从出发到C点也有能量守恒定律可得:1/2m(V1^2)=1/2m(V0^2)-umgs V0=7米每秒

、(1)对整体分析,自由落体,加速度g
以A为研究对象,A作自由落体则杆对A一定没有作用力。
即F=0
(2)AB都进入圆轨道后,两环具有相同角速度,则两环速度大小一定相等
即有VA=VB
整体动能定理(或机械能守恒):
mg2R+mg5/2R=1/2*2mv^2
v=√(9/2)gR

两环达到最低点时, 轻杆的作用效果与绳子相似,故可知在轻杆方向上,AB两环速度是一样的,由此可列出A B速度的关系式,在由机械能守恒定理可求出AB两环的速度、具体楼主自己算= =

他说不考虑轻杆和轨道的接触,即忽略系统机械能的损失,就是指不考虑摩擦了,那就可以用机械能守恒来做了两环连在一起,所以他们的速度应该是相同的,H是2R吧,然后V方就等于2gh等于4gR。

我是这样做的。不知道对不对,不过用该是用这样做的。。

...

  • 高一物理机械能守恒
    答:(1)进入轨道前,A、B都是只受到重力的作用开始加速的,时刻速度都是一样大的,即杆上的作用力为0.(2)在A达到最低点时,B也应该在半圆上(由AB长度为R,即其对应的弧度角为60度,小于90,所以都在半圆上)。由A、B两环间的距离是固定的,即A、B对应的速度也是相同。A环最低点时,A下落...
  • 高中物理题求解
    答:1)对整体分析,自由落体,加速度g,以A为研究对象,A作自由落体则杆对A一定没有作用力.即F=0 故AB两环都未进入半圆型底部前,杆上的作用力为零.(2)AB都进入圆轨道后,两环具有相同角速度,则两环速度大小一定相等,即VA=VB 对整体依机械能守恒定律 .两个环以及连杆整体自由下落,处于完全...
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    答:B 环也已进入半圆轨道(如图乙所示),由几何关系知两环的速度大小相等,设为 v ,由机械能守恒定律得:·2 mv 2 = mg ·2 R + mg (2 R + R sin 30°) 解得: v = (3) (方法一:)对A从起始位置到最低点用动能定理得: 对系统A、B机械能守恒,所以...
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    答:很容易算出A的高度 为 R+√2R
  • 光滑的长轨道形状如下图所示,底部为半圆型,半径为R,固定在竖直平面内...
    答:5 2 R= 1 2 ?2m v 2 解得 v= 9 2 gR 故A环到达最低点时,两环速度大小均为 9 2 gR .(3)由于杆长超过了半圆直径,故最后A环在下,如图; 设A再次上升后,位置比原来高h,如下图所示.由机械能守恒,有: -mgh+mg(2 2 ...
  • 光滑的长轨道形状如图所示,底部为半圆型,半径R,固定在竖直平面内。AB...
    答:解:(1)对整体自由落体,加速度为 g 以A 为研究对象,A 作自由落体则杆对A 一定没有作用力。(2)AB 都进入圆轨道后,两环具有相同角速度,则两环速度大小一定相等整体机械能守恒:
  • 光滑的长轨道形状如图所示,其底部为半圆形,半径为R,固定在竖直平面内...
    答:(1)F=0 (2) (3)
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