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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。
人气:442 ℃ 时间:2020-02-05 05:44:48
解答
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*g R)
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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