字典翻译 问答 初中 物理 【如图所示,将一端带有半圆形光滑轨道的凹槽固定在水平面上,凹槽的水平部分AB粗糙且与半圆轨道平滑连接,AB长为2L.圆轨道半径为L4.凹槽的右端固定一原长为L的轻质弹簧P1,P1的左端与】
问题标题:
【如图所示,将一端带有半圆形光滑轨道的凹槽固定在水平面上,凹槽的水平部分AB粗糙且与半圆轨道平滑连接,AB长为2L.圆轨道半径为L4.凹槽的右端固定一原长为L的轻质弹簧P1,P1的左端与】
问题描述:

如图所示,将一端带有半圆形光滑轨道的凹槽固定在水平面上,凹槽的水平部分AB粗糙且与半圆轨道平滑连接,AB长为2L.圆轨道半径为L4.凹槽的右端固定一原长为L的轻质弹簧P1,P1的左端与长为L质量为2m的圆筒相接触,但不栓接.圆筒内部右端栓接一完全相同的弹簧P2,用直径略小于圆筒内径、质量为m的小球将弹簧P2压缩L2,再用销钉K将小球锁定在圆筒内(小球与P2不栓接).球与圆筒内壁间的动摩擦因数为2μ,圆筒与凹槽水平部分间的动摩擦因数为u.用圆筒将弹簧P1也压缩L2,由静止释放,圆筒恰好不滑动.现将销钉K突然拔掉,同时对圆筒施加一水平向左的拉力,使圆筒向左做匀加速运动,到B点时圆筒被卡住立刻停止运动,小球沿半圆形轨道从C点水平抛出.设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g,小球可视为质点,圆筒壁的厚度忽略不计.

(1)若小球通过半圆形轨道最高点C时,轨道对小球的压力是小球重力的3倍,求小球射出圆筒时的速度大小

(2)若使圆筒运动到B点之前,弹簧P2长度不变,求拉力初始值的取值范围

(3)若拉力的初始值为18μmg,且小球从C处平拋后,恰好未撞击圆筒,求圆筒从静止运动到B点过程中拉力所做的功.

黄忠东回答:
  (1)小球过最高点时,根据向心力公式得: mg+N=mv2Cr据题意有N=3mg,r=L4小球从B点到最高点C过程中机械能守恒,则有 mg•L2=12mv2B-12mv2C解得vB=2gL(2)由于筒恰好不动,对筒和小球:μ•3mg=k•L2拔掉销钉...
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