问题标题:
半径为R,内径很小的光滑半圆管道竖直放置,质量为m的小球以某一速度进入管内,小球通过最高点P时,对管壁的压力为0.5mg,求:(1)小球从管口飞出时的速率。(2)小球的落地点到P点的水平距
问题描述:
半径为R,内径很小的光滑半圆管道竖直放置,质量为m的小球以某一速度进入管内,小球通过最高点P时,对管壁
的压力为0.5mg,求:
(1)小球从管口飞出时的速率。
(2)小球的落地点到P点的水平距离。
范永回答:
小球在最高点时对管壁有压力,可以向下压管壁,也可以向上压管壁.
当小球向下压管壁时,管壁对球是向上作用:
由向心力公式 mg-F1=m*V1^2/R 得
mg-0.5*mg=m*V1^2/R
得小球从管口飞出时的速率是 V1=根号(0.5*g*R)
小球飞出管口后做平抛运动,S1=V1*t,2R=g*t^2/2
得落地点到P点的水平距离是 S1=[根号(0.5*g*R)]*根号(4R/g)=R*根号2
当小球向上压管壁时,管壁对球是向下作用:
由向心力公式 mg+F2=m*V2^2/R 得
mg+0.5*mg=m*V2^2/R
得小球从管口飞出时的速率是 V2=根号(1.5*gR)
小球飞出管口后做平抛运动,S2=V2*t,2R=g*t^2/2
得落地点到P点的水平距离是 S2=[根号(1.5*g*R)]*根号(4R/g)=R*根号6
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