如圖所示,由光滑細(xì)管組成的豎直軌道,兩圓形軌道半徑分別為R和
R
2
,A、B分別是兩圓形軌道的最高點,質(zhì)量為m的小球通過這段軌道時,在A處剛好對管壁無壓力,求:
(1)小球通過A處時的速度大小;
(2)小球通過B處時的速度大;
(3)小球在B處對管壁的壓力大。
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(1)在A點小球受到的重力提供向心力,
由牛頓第二定律得:mg=m
vA2
R
   解得:vA=
gR

(2)小球從A到B的過程中機(jī)械能守恒,以A管圓心所在的水平面為零勢面,
由機(jī)械能守恒得:mgR+
1
2
mVA2=
1
2
mVB2,解得:VB=
3gR

(3)小球在B點所受的重力mg與管道對小球向下的壓力N提供向心力,
由牛頓第二定律得:N+mg=m
v2B
R
2
,解得:N=5mg,
由牛頓第三定律得:小球在B處對管壁的壓力大小N′=N=5mg.
答:(1)小球通過A處時的速度大小是
gR

(2)小球通過B處時的速度大小是
3gR

(3)小球在B處對管壁的壓力大小是5mg.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

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如圖所示,由光滑細(xì)管組成的軌道固定在豎直平面內(nèi),其中AB段和BC段是半徑為R的四分之一圓弧.一小球從距離水平地面高為H的管口D處靜止釋放,最后能夠從A點水平拋出落到地面上.若R可以變化,求:
(1)R的最大值;
(2)小球從A點平拋落地時的水平位移x的最大值.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,由光滑細(xì)管組成的豎直軌道,兩圓形軌道半徑分別為R和
R2
,A、B分別是兩圓形軌道的最高點,質(zhì)量為m的小球通過這段軌道時,在A處剛好對管壁無壓力,求:
(1)小球通過A處時的速度大;
(2)小球通過B處時的速度大小;
(3)小球在B處對管壁的壓力大。

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2013?浙江模擬)如圖所示,由光滑細(xì)管做成的半徑R=10cm的半圓形軌道ABC(管道半徑遠(yuǎn)小于軌道半徑)豎直放置,A為最高點、C為最低點、B是半圓形軌道的中點且與圓心O處于同一高度.一質(zhì)量m=200g的小球放在A處(在管內(nèi)),小球的直徑略小于管道的直徑,小球與一原長L=10cm、勁度系數(shù)k=100N/m的輕彈簧相連接,彈簧的另一端固定在點O',O'點在直徑AC連線上且O'C=5cm.取g=10m/s2,下列說法正確的是( 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

(10分) 如圖所示,由光滑細(xì)管組成的豎直軌道,兩圓形軌道半徑分別為R和R/2 ,A、B分別是兩圓形軌道的最高點,質(zhì)量為m的小球通過這段軌道時,在A處剛好對管壁無壓力,求:

 

(1)小球通過A處時的速度大小;

(2)小球通過B處時的速度大。

(3)小球在B處對管壁的壓力大小。

 

 

 

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科目:高中物理 來源:2013屆福建省高一下學(xué)期期末考試物理 題型:計算題

(10分) 如圖所示,由光滑細(xì)管組成的豎直軌道,兩圓形軌道半徑分別為R和R/2 ,A、B分別是兩圓形軌道的最高點,質(zhì)量為m的小球通過這段軌道時,在A處剛好對管壁無壓力,求:

 

(1)小球通過A處時的速度大。

(2)小球通過B處時的速度大;

(3)小球在B處對管壁的壓力大小。

 

 

 

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