如图所示,用内壁光滑的薄壁细圆管弯成的由半圆形APB(圆半径比细管的内径大得多)和直线BC组成的轨道固

kuaidi.ping-jia.net  作者:佚名   更新日期:2024-06-25
如图所示,用内壁光滑的薄壁细圆管弯成的由半圆形APB(圆半径比细管的内径大得多)和直线BC组成的轨道固

(1)小球在半圆形APB管内做匀速圆周运动时,角速度ω=v0R=51=5rad/s,加速度为a=ωv0=5×5m/s2=25m/s2.(2)小球从A到B的时间t1=πRv0=3.14×15=0.628s,从B到C做匀速直线运动,时间为t2=Lv0=1.55=0.3s,从C点抛出后做平抛运动,水平方向做运动直线运动,则从C到D的时间t3=sv0=25=0.4s故小球从A点运动到D点的时间t=t1+t2+t3=0.628+0.3+0.4=1.328s;(3)根据牛顿第二定律得,圆管对小球的作用力大小F=ma=25N.答:( 1 )小球在半圆轨道上运动时的角速度ω为5rad/s,加速度a的大小为25m/s2;( 2 )小球从A点运动到D点的时间t为1.328s; ( 3 )小球在APB圆弧部分的受圆管作用力大小为25N.

(1)角速度:ω=v0R=81=8rad/s,小球在BC段做匀速直线运动,对圆管的压力:F=G=1N;(2)小球从A到E过程,由动能定理得:-mgh-μmgl2=0-12mv02,代入数据解得:v0=26m/s;(3)小球从A到E过程,由动能定理得:-mgh-μmgl2=12mvE2-12mv02,代入数据解得:vE=60?20hm/s,小球离开E后做平抛运动,竖直方向:h=12gt2,水平方向:x=vEt,解得:x=12h?4h2,当h=1.5m时,位移最大,x=3m;答:(1)小球在半圆轨道上运动时的角速度ω为1rad/s,到达C点时候对圆管的压力为1N;(2)若小球能从A点运动到E点,则小球进入A点的速度至少为多大26m/s;(3)若E点的高度h可以调节,小球仍以v0=8m/s从A进入,当h为1.5m时,水平射程x最大,最大值为3m.

(1)5rad/s  25m/s 2   (2)0.928s   (3)0.8m

  • ...该轨道是用内壁光滑的薄壁细圆管弯成,放置在竖直平面内,轨道弯曲部 ...
    答:解:(1)设小球到达d点处速度为v,由动能定理,得 -μmgL-mg·4R= ① 小球由d点做平抛运动,有 4R= ② s=vt ③ 联立①②③并代入数值,解得小球从最高点d抛出后的水平射程:m≈0.98 m ④ (2)当小球通过d点时,由牛顿第二定律得 ⑤ 代入数值解得管道对小球作用力FN=1.1 N,方向...
  • ...该轨道是用内壁光滑的薄壁细圆管弯成,放置在竖直平面内,轨道弯曲部 ...
    答:解:(1)小球恰好能从A点运动到D点,根据动能定理-μmgL-mg4R=0- mv 0 2 代入数据得v 0 =5m/s (2)设D点时的速度为v-μmgL-mg4R= mv 2 - mv 0 2 ① 小球从D点抛出后做平抛运动,设水平位移为S,有 4R= gt 2 ②S=vt ③ 联立①②③,得 所以,...
  • ...该轨道是用内壁光滑的薄壁细圆管弯成,放置在竖直平面内,轨道弯曲部 ...
    答:即小球的运动轨迹与圆相切.以d点为坐标原点建立如图10坐标系,由平抛运动规律得x=vdt①y=12gt2②由①②两式得y=g2v2dx2③由解析几何知识得x2+(y-3R)2=R2④联立③④两式得y2+(2v2dg?6R)y+8R2=0⑤要使的抛物线与圆相切,则方程⑤的△判别式为零,即△=(2v2dg?6R)2?32R2=0解...
  • ...该轨道是用内壁光滑的薄壁细圆管弯成,固定在竖直平面内,轨道弯曲部 ...
    答:(1)小物体运动到p点时的速度大小为,对小物体由点运动到p点过程应用动能定理得:(3分)小物体自P点做平抛运动,设运动时间为t,水平射程为s,则:(2分)(2分)联立代入数据解得 (1分)(2)设在轨道最高点时管道对小物体的作用力大小为F,取竖直向下为正方向 (2分)联立代人数据解得 F=11N...
  • 如图所示的“S”字形玩具轨道,该轨道是用内壁光滑的薄壁细圆管弯成?
    答:解:1.a到p点,摩擦力做功为w1=;-umgl 重力做功为w2=-mg*4r 根据动能定理得w1 w2=1/2mv2—1/2mvo2得p点的速度v=根号(vo2-2ug-8rg)p点抛出后,1/2gt2=4r得时间t=根号(8r/g)所以射程=水平速度v乘以时间t,得射程=根号((vo2-2ug-8rg)*(8r/g))2.轨道对地面压力为...
  • ...该轨道是用内壁光滑的薄壁细圆管弯成,放置在竖直平面内,轨道弯曲部 ...
    答:(1)对a到d全过程运用动能定理: -μmgL-4mgR= 1 2 m v d 2 - 1 2 m v 0 2 .v d = 2 3 m/s . 小球离开d点后做平抛运动,4R= 1 2 g t 2 .t= 8R g = 2 5 s 水平射程x= ...
  • ...该轨道是用内壁光滑的薄壁细圆管弯成,放置在竖直平面内,轨道弯曲部 ...
    答:(1)设小球到达d点处速度为v,由动能定理,得:-μmgL-mg?4R=12mv2-12mv02小球由d点做平抛运动,有4R=12gt2s=vt联立解得小球从最高点d抛出后的水平射程:s≈0.98m在d点的速度:v=23m/s(2)由向心力公式得:mg-N=mv2R解得:N=-1.1N,负号说明N的方向向上.由牛顿第三定律知...
  • ...该轨道是用内壁光滑的薄壁细圆管弯成,放置在竖直平面内,轨道弯曲部 ...
    答:(1)小球经d点时,由牛顿第二定律得:Fd+mg=mv2dR,解得:Fd>0,即:vd>gR,小球从b到d,由机械能守恒定律得:12mv2d+4mgR=12mv2b,解得:vb>3gR;(2)小球从a到c,由动能定律得:?μmgL?2mgR=12mv2c?12mv2a,代入数据解得:vc=2m/s;由牛顿第二定律,小球在c点前:F1+...
  • ...该轨道是用内壁光滑的薄壁细圆管弯成,固定在竖直平面内,轨道弯曲部 ...
    答:(1)设小物体运动到p点的速度大小为v,对小物体由a点运动到p点过程,运用动能定理得-μmgL-mg?4R=12mv2-12mv20小物体自p点做平抛运动,设运动时间为t,水平射程为s,则: 4R=12gt2 s=vt联立代入数据解得s=0.46m.(2)设在轨道的最高点时管道对小物体的作用力大小为F,取竖直向下...
  • “S”形玩具轨道如图所示。该轨道是用内壁光滑的溥壁细圆管弯成,同定...
    答:解:(1)小球由a点运动到b点的过程中,由动能定理得 小球到达b点时的速度 (2)小球由b点运动到P点的过程中,由机械能守恒定律得 小球从P点水平抛出后的水平射程x=v p t 竖直位移 以上各式联立,可得x=0.8 m